2017年4月5日，國際知名腦科學雜志Cerebral Cortex在線發表“發育與疾病相關基因”教育部重點實驗室陸巍課題組的研究工作（Learning-Induced Suboptimal Compensation for PKCι/λ Function in Mutant Mice），第一作者為博士研究生盛濤與王韶莉。

長時程增強（long-term potentiation, LTP）被廣泛認為是學習記憶的細胞模型，而活動依賴的AMPA受體上膜是谷氨酸能興奮性突觸LTP的重要分子機制。課題組之前的研究發現PKCι/λ磷酸化AMPA受體在LTP早期表達階段起關鍵作用（EMBO J 2013）。随後課題組構建了PKCι/λ海馬CA1區錐體細胞特異性敲除小鼠模型來更深入地研究PKCι/λ及其功能。出乎意料地發現，PKCι/λ在海馬CA1區敲除之後LTP及CA1相關腦功能均表現正常。在随後的實驗中，對于LTP和條件恐懼的不同階段磷酸化蛋白含量的分析發現，海馬中的另一種非典型PKC的亞型PKMζ在LTP表達階段和條件恐懼早期記憶階段中異常性地增加，提示我們在PKCι/λ敲除動物中可能存在代償現象的發生。随後運用PKMζ 介導的NSF和GluA2結合的阻斷劑pep2m、SNARE蛋白依賴的胞吐阻斷劑TeTx和對LTP表達階段的突觸後緻密組織提取物的分析共同表明，在PKCι/λ敲除動物中LTP的表達可能是以PKMζ 依賴的分子機制為基礎的。

2006年紐約州立大學的Todd Sacktor實驗室發表在Science上的工作發現一個非典型PKC的亞型PKMζ對記憶長期存儲起關鍵作用。而2013年發表在Nature上兩篇論文卻同時發現PKMζ敲除鼠表型正常。随後2016年Todd Sacktor實驗室發表在eLife上的工作發現PKMζ敲除鼠中PKMζ的功能被PKCι/λ所代替。同年陸巍課題組的研究發現敲減PKMζ和PKCι/λ分别影響LTP和海馬相關學習記憶的不同階段（Cell Reports 2016）。綜合這些前期與本次報道的研究結果，充分證明在敲除動物上PKCι/λ和PKMζ這兩種非典型PKC在突觸可塑性和學習記憶中靈活的相互代償機制。該研究為解析記憶短期和長期儲存的分子機制打下了堅實的基礎。

該課題得到國家自然科學基金、973項目基金資助。

圖：在Y迷宮訓練次數減少之後，PKCι/λ敲除小鼠在空間定位能力上表現出缺陷。