Ach受体信号通路
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受Agrin的影响，MuSK被快速磷酸化，介 导神经肌肉接头nAChR的磷酸化。
此过程还必须依赖于突触后膜ACh受体缔合 蛋白(acetylcholine receptor-associated protein at synapse，Rapsyn)的存在。 Rapsyn主要在肌肉组织合成，是一种细胞 骨架蛋白。它在体内与神经肌肉接头 nAChR以等摩尔数存在，共同定位 。
其他多肽如降钙素基因相关肽(calcitonin gen-related peptide)作为一种神经肽，存在 于脊椎动物的运动神经元，推测与突触后 受体的积聚有关。
目前公认的导致AChR在突触后膜高 密度聚集途径
Agrin/ MuSK信号转导通路 Neuregulin/ErbB信号转导通路
Agrin/ MuSK信号转导通路
集聚蛋白（Agrin）主要由运动神经元合成， 经神经末梢释放并沉积于基底层，触发 AChR聚集，而不增加AChR的数量。
肌肉的受体酪氨酸激酶(muscle-specific receptor tyrosine kinase, MuSK)是Agrin的 受体，选择性在骨骼肌表达，与AChR共同 聚集于成年神经肌肉接头的突触后膜。
nAChR更精确的模型已经被英格兰医学研 究所的Nigel Unwin和他的同事们所描绘。 经过对EO冷冻膜电镜照片的数学分析， Unwin将nAChR的组成描述为5个亚基围绕 着一个中央通道。（Figure5）
离子通道是一个很窄的直径只有
7～8Å的孔道，孔道被5个亚基
的α-helix片断组成的墙所包围。
专业词汇
pharmacist n.配药者, 药剂师 elucidate vt. 阐明, 说明 curare n.箭毒马鞍子,箭毒(箭毒马鞍子的毒
素,南美印地安人用以浸制毒箭) toxic adj.有毒的, 中毒的 antagonistic adj.颉颃的 vagus n.迷走神经 Vagusstoff n.迷走神经释放物
cation n.阳离子 postulate n.假定 conformational n.构象的 inward flux 内流 depolarization n.去极化 sodium n.钠 potassium n.钾 mutagenesis n.诱变 neurotransmitter n.神经递质
acetylcholine (ACh) n.乙酰胆碱 ray n.鳐 potential prey 潜在的食物 acetylcholinesterase n.乙酰胆碱酯酶 motor nerves n.运动神经 acetylcholine receptor (nAChR) n.乙酰胆碱
Agrin诱导聚集nAChR的机制，对我们来说，仍然 知之甚少，但这一过程中的许多步骤已被界定。 将agrin加入到未成熟的肌细胞后，发生的事件之 一是nAChR β亚基的一个或多个酪氨酸（Tyr）残 基的磷酸化。
这个磷酸化作用发生在出现nAChR聚集的迹象之 前很长一段时间。
Tyr的磷酸化在细胞膜信号传导的过程中常是一个 关键步骤。如果nAChR的Tyr磷酸化被加入的Tyr 激酶失活物阻断，nAChR将不再聚集，这表明 agrin诱导nAChR的Tyr磷酸化在聚集作用中是一 个不可缺少的步骤。
in the vicinity of adv.在邻近 phosphorylation n.磷酸化 kinase n.激酶 polymerization n.聚合 sepharose beads n.琼脂糖凝胶珠 affinity column n.亲和层析柱 flaxedil n.三乙碘化三苯 elute vt.洗脱
受体
parasympathetic nerve 副交感神经 synapses n.突触 atropine n.阿托品
postsynaptic neurons n.突触后神经元 bungarotoxin n.金环蛇毒素 venom n.蛇毒 homogenize vt.使均质 blender n. 搅拌机 centrifuging n.离心过滤 pellet n. 小球 nonionic detergent非离子型洗涤剂 hydrophobic adj.疏水性的 hydrophilic adj.亲水的, 吸水的
更深入的关于神经肌肉接头（NMJ）形成 的问题，由一项对鼠的agrin基因敲除实验 解决。即通过遗传工程的方法使鼠的运动 神经不能产生agrin。Agrin缺陷鼠在母体中 发育正常，但在妊娠期却死亡。
这些鼠在死前没有任何肌肉运动的迹象出 现，并且在肌肉组织的检查中，发现缺少 正常的神经百度文库肉突触。
ethane n.乙烷 spray vt.喷射 grid n. 格子, 栅格 peripheral adj.外围的 agrin n.集聚蛋白，集聚素[由运动神经分泌
并可诱 导肌纤维的乙酰胆碱酯酶和乙酰 胆碱受体发生聚集] axon n.轴突 a cascade of events n.级联放大反应
信号的传导路径由于Tyr的磷酸化而被激活， 并常会导致细胞骨架元件的重排，特别是 肌动蛋白纤维。细胞骨架经常是连在肌动 蛋白骨架（AS）上的，AS在整合膜蛋白的 分配上扮演着一个关键角色。
最近的研究显示，细胞表面信号的产生是 在agrin和它的受体结合导致AF去极化之后， 这被认为是nAChR聚集的直接原因。如果 AF的形成被能与actin单体结合并阻止单体 间联合形成多聚体的药物阻断，agrin诱导 nAChRs的聚集就会被阻止。
将准备好的富含nAChR的细胞膜涂抹在一 个支持网络上，并使它能够流到装有能使 细胞膜冻结的液氮乙烷的容器中。在 nAChR溶液到达冷冻池前约5毫秒（msec） 时，向网格喷射ACh溶液，ACh就与受体结 合并导致其构象变化而打开通道。
通过比较nAChR通道 开放与关闭的电镜照 片，Unwin发现ACh 的结合触发了受体亚 基细胞膜外结构域的 构象发生了改变，并 且传播到整个受体蛋 白，导致围绕在孔道 周围的α-helix构象改 变。（Figure6）孔道 的封闭式由于α-helix 处结的形成，这一点 可从Figure6b的白、 蓝条比较看出。
1980s U.J. McMahan：agrin诱导聚 集nAChR的机制
在19世纪80年代，斯坦福大学的U.J. McMahan和他的同事们在EO中发现了一种 蛋白，当把这种蛋白加入培养的未成熟肌细 胞中后，它能诱导nAChRs在其细胞膜的聚 集。并且还发现它在EO的突触间隙处有很高 的浓度。
纯合子缺乏NRG的小鼠由于心脏发育的缺陷 而在神经肌肉接头形成前夭折，杂合子缺失 NRG的小鼠显示在神经肌肉接头的AChR减 少50%，神经肌肉间神经递质传递也存在缺 陷。可见NRG具有AChR诱导活性，在发育 和成熟肌肉细胞中促使AChR基因表达。
ErbB受体在神经肌肉接头突触后膜聚集， 与NRG结合后，激活ErbB受体酪氨酸激酶， 经过接头Shc和Grb2将信号传递给下游 Ras/Raf/MEK/ERK激酶信号传导途径。导 致突触下细胞核特异性转录，以保持AChR 在成熟肌肉接头的高密度。
疑问
我们知道膜外周的部件可限制膜整合蛋白的 移动。在nAChR上也发现了一个典型的例子。 在胚胎早期，肌肉无神经支配时，nAChR均 匀分布在肌肉表面。而成熟神经肌肉接头处 nAChR则高密度聚集。
运动神经末梢下的突触区小于肌肉细胞表面 积的0.1﹪，却集中了约90﹪的nAChR。这是 为什么呢？
Agrin作为突触间隙细胞外物质的一部分， 帮助维持后突触膜的结构，并保证新合成 的nAChRs在突触位点的富集。
多种研究都支持这一假说，包括利用抗体 与agrin结合的特异性所进行的研究。
如果使鸡胚胎脊髓的一段，携带抗agrin的 抗体，此抗体就会特异性地标记运动神经 的细胞质，这表明agrin分子来源于此。抗 体当然也存在于神经肌肉接头处的突触间 隙。若将此抗体加入到鸡的运动神经和正 在生长的肌细胞的混合培养物中，所培养 的两类细胞接触位点处nAChR的正常聚集 将会被阻断。
phospholipid n.磷脂 disruptive adj.使破裂的, 分裂性的 carboxyl n.羧基 resemblance n.相似之处 affinity chromatography n.亲合色谱法（层
析）
pentamer n.五聚物 electrophoresis n.电泳, 现象 polyacrylamide gel n.聚丙烯酰胺凝胶
孔道的门控开关被认为是在跨膜
通道的中央附近，在这里，5个
α-helix屈向中心，形成一个结。
在这个模型中，
5个α-helix的
Leu（亮氨酸）
残基组成了一个紧缩环，限制
离子的跨膜流动。当ACh分子
与两个α亚基膜外结构域口袋
结构的一个位点结合后，门控
开关被打开。
为了研究通道开放过程中nAChR的变化， Unwin做了下面的实验。
1987年，他们纯化了这种蛋白，并将它命名 为集聚蛋白（agrin）。
McMahan提出agrin是由运动神经合成，延 轴突运输到终端神经节，并在此被释放到 神经肌肉接头处的细胞外空间。这些agrin 分子而后与邻近肌细胞质膜上的特异性 agrin受体结合，触发一系列级联放大反应， 使nAChR分子（以及突触后膜的其他组成 部分）聚集到活化的agrin受体附近，并达 到最大浓度。
上述3种分子密切相连，神经轴突分泌Agrin 后，在Rapsyn的参与下MuSK被磷酸化， 使nAChR磷酸化，由此诱导AChR在终板膜 聚集。
Neuregulin/ErbB信号转导通路
神经调节蛋白Neuregulin（NRG）由神经元 产生，自突触前膜释放入突触间隙并固定在 神经肌肉接头。
此过程还必须依赖于突触后膜ACh受体缔合 蛋白(acetylcholine receptor-associated protein at synapse，Rapsyn)的存在。 Rapsyn主要在肌肉组织合成，是一种细胞 骨架蛋白。它在体内与神经肌肉接头 nAChR以等摩尔数存在，共同定位 。
其他多肽如降钙素基因相关肽(calcitonin gen-related peptide)作为一种神经肽，存在 于脊椎动物的运动神经元，推测与突触后 受体的积聚有关。
目前公认的导致AChR在突触后膜高 密度聚集途径
Agrin/ MuSK信号转导通路 Neuregulin/ErbB信号转导通路
Agrin/ MuSK信号转导通路
集聚蛋白（Agrin）主要由运动神经元合成， 经神经末梢释放并沉积于基底层，触发 AChR聚集，而不增加AChR的数量。
肌肉的受体酪氨酸激酶(muscle-specific receptor tyrosine kinase, MuSK)是Agrin的 受体，选择性在骨骼肌表达，与AChR共同 聚集于成年神经肌肉接头的突触后膜。
nAChR更精确的模型已经被英格兰医学研 究所的Nigel Unwin和他的同事们所描绘。 经过对EO冷冻膜电镜照片的数学分析， Unwin将nAChR的组成描述为5个亚基围绕 着一个中央通道。（Figure5）
离子通道是一个很窄的直径只有
7～8Å的孔道，孔道被5个亚基
的α-helix片断组成的墙所包围。
专业词汇
pharmacist n.配药者, 药剂师 elucidate vt. 阐明, 说明 curare n.箭毒马鞍子,箭毒(箭毒马鞍子的毒
素,南美印地安人用以浸制毒箭) toxic adj.有毒的, 中毒的 antagonistic adj.颉颃的 vagus n.迷走神经 Vagusstoff n.迷走神经释放物
cation n.阳离子 postulate n.假定 conformational n.构象的 inward flux 内流 depolarization n.去极化 sodium n.钠 potassium n.钾 mutagenesis n.诱变 neurotransmitter n.神经递质
acetylcholine (ACh) n.乙酰胆碱 ray n.鳐 potential prey 潜在的食物 acetylcholinesterase n.乙酰胆碱酯酶 motor nerves n.运动神经 acetylcholine receptor (nAChR) n.乙酰胆碱
Agrin诱导聚集nAChR的机制，对我们来说，仍然 知之甚少，但这一过程中的许多步骤已被界定。 将agrin加入到未成熟的肌细胞后，发生的事件之 一是nAChR β亚基的一个或多个酪氨酸（Tyr）残 基的磷酸化。
这个磷酸化作用发生在出现nAChR聚集的迹象之 前很长一段时间。
Tyr的磷酸化在细胞膜信号传导的过程中常是一个 关键步骤。如果nAChR的Tyr磷酸化被加入的Tyr 激酶失活物阻断，nAChR将不再聚集，这表明 agrin诱导nAChR的Tyr磷酸化在聚集作用中是一 个不可缺少的步骤。
in the vicinity of adv.在邻近 phosphorylation n.磷酸化 kinase n.激酶 polymerization n.聚合 sepharose beads n.琼脂糖凝胶珠 affinity column n.亲和层析柱 flaxedil n.三乙碘化三苯 elute vt.洗脱
受体
parasympathetic nerve 副交感神经 synapses n.突触 atropine n.阿托品
postsynaptic neurons n.突触后神经元 bungarotoxin n.金环蛇毒素 venom n.蛇毒 homogenize vt.使均质 blender n. 搅拌机 centrifuging n.离心过滤 pellet n. 小球 nonionic detergent非离子型洗涤剂 hydrophobic adj.疏水性的 hydrophilic adj.亲水的, 吸水的
更深入的关于神经肌肉接头（NMJ）形成 的问题，由一项对鼠的agrin基因敲除实验 解决。即通过遗传工程的方法使鼠的运动 神经不能产生agrin。Agrin缺陷鼠在母体中 发育正常，但在妊娠期却死亡。
这些鼠在死前没有任何肌肉运动的迹象出 现，并且在肌肉组织的检查中，发现缺少 正常的神经百度文库肉突触。
ethane n.乙烷 spray vt.喷射 grid n. 格子, 栅格 peripheral adj.外围的 agrin n.集聚蛋白，集聚素[由运动神经分泌
并可诱 导肌纤维的乙酰胆碱酯酶和乙酰 胆碱受体发生聚集] axon n.轴突 a cascade of events n.级联放大反应
信号的传导路径由于Tyr的磷酸化而被激活， 并常会导致细胞骨架元件的重排，特别是 肌动蛋白纤维。细胞骨架经常是连在肌动 蛋白骨架（AS）上的，AS在整合膜蛋白的 分配上扮演着一个关键角色。
最近的研究显示，细胞表面信号的产生是 在agrin和它的受体结合导致AF去极化之后， 这被认为是nAChR聚集的直接原因。如果 AF的形成被能与actin单体结合并阻止单体 间联合形成多聚体的药物阻断，agrin诱导 nAChRs的聚集就会被阻止。
将准备好的富含nAChR的细胞膜涂抹在一 个支持网络上，并使它能够流到装有能使 细胞膜冻结的液氮乙烷的容器中。在 nAChR溶液到达冷冻池前约5毫秒（msec） 时，向网格喷射ACh溶液，ACh就与受体结 合并导致其构象变化而打开通道。
通过比较nAChR通道 开放与关闭的电镜照 片，Unwin发现ACh 的结合触发了受体亚 基细胞膜外结构域的 构象发生了改变，并 且传播到整个受体蛋 白，导致围绕在孔道 周围的α-helix构象改 变。（Figure6）孔道 的封闭式由于α-helix 处结的形成，这一点 可从Figure6b的白、 蓝条比较看出。
1980s U.J. McMahan：agrin诱导聚 集nAChR的机制
在19世纪80年代，斯坦福大学的U.J. McMahan和他的同事们在EO中发现了一种 蛋白，当把这种蛋白加入培养的未成熟肌细 胞中后，它能诱导nAChRs在其细胞膜的聚 集。并且还发现它在EO的突触间隙处有很高 的浓度。
纯合子缺乏NRG的小鼠由于心脏发育的缺陷 而在神经肌肉接头形成前夭折，杂合子缺失 NRG的小鼠显示在神经肌肉接头的AChR减 少50%，神经肌肉间神经递质传递也存在缺 陷。可见NRG具有AChR诱导活性，在发育 和成熟肌肉细胞中促使AChR基因表达。
ErbB受体在神经肌肉接头突触后膜聚集， 与NRG结合后，激活ErbB受体酪氨酸激酶， 经过接头Shc和Grb2将信号传递给下游 Ras/Raf/MEK/ERK激酶信号传导途径。导 致突触下细胞核特异性转录，以保持AChR 在成熟肌肉接头的高密度。
疑问
我们知道膜外周的部件可限制膜整合蛋白的 移动。在nAChR上也发现了一个典型的例子。 在胚胎早期，肌肉无神经支配时，nAChR均 匀分布在肌肉表面。而成熟神经肌肉接头处 nAChR则高密度聚集。
运动神经末梢下的突触区小于肌肉细胞表面 积的0.1﹪，却集中了约90﹪的nAChR。这是 为什么呢？
Agrin作为突触间隙细胞外物质的一部分， 帮助维持后突触膜的结构，并保证新合成 的nAChRs在突触位点的富集。
多种研究都支持这一假说，包括利用抗体 与agrin结合的特异性所进行的研究。
如果使鸡胚胎脊髓的一段，携带抗agrin的 抗体，此抗体就会特异性地标记运动神经 的细胞质，这表明agrin分子来源于此。抗 体当然也存在于神经肌肉接头处的突触间 隙。若将此抗体加入到鸡的运动神经和正 在生长的肌细胞的混合培养物中，所培养 的两类细胞接触位点处nAChR的正常聚集 将会被阻断。
phospholipid n.磷脂 disruptive adj.使破裂的, 分裂性的 carboxyl n.羧基 resemblance n.相似之处 affinity chromatography n.亲合色谱法（层
析）
pentamer n.五聚物 electrophoresis n.电泳, 现象 polyacrylamide gel n.聚丙烯酰胺凝胶
孔道的门控开关被认为是在跨膜
通道的中央附近，在这里，5个
α-helix屈向中心，形成一个结。
在这个模型中，
5个α-helix的
Leu（亮氨酸）
残基组成了一个紧缩环，限制
离子的跨膜流动。当ACh分子
与两个α亚基膜外结构域口袋
结构的一个位点结合后，门控
开关被打开。
为了研究通道开放过程中nAChR的变化， Unwin做了下面的实验。
1987年，他们纯化了这种蛋白，并将它命名 为集聚蛋白（agrin）。
McMahan提出agrin是由运动神经合成，延 轴突运输到终端神经节，并在此被释放到 神经肌肉接头处的细胞外空间。这些agrin 分子而后与邻近肌细胞质膜上的特异性 agrin受体结合，触发一系列级联放大反应， 使nAChR分子（以及突触后膜的其他组成 部分）聚集到活化的agrin受体附近，并达 到最大浓度。
上述3种分子密切相连，神经轴突分泌Agrin 后，在Rapsyn的参与下MuSK被磷酸化， 使nAChR磷酸化，由此诱导AChR在终板膜 聚集。
Neuregulin/ErbB信号转导通路
神经调节蛋白Neuregulin（NRG）由神经元 产生，自突触前膜释放入突触间隙并固定在 神经肌肉接头。