神经递质分泌是大脑执行复杂认知功能的基础。与其他细胞分泌途径不同，神经递质释放被严格限定在突触前膜上一个高度特化的微小区域——突触前活性区。该区域通过精密的空间组织，实现突触囊泡的靶向锚定、SNARE蛋白复合体的动态组装以及神经递质的毫秒级释放。作为这一过程的核心动力引擎，三种神经元SNARE蛋白（突触囊泡上的Synaptobrevin-2与突触前膜上的Syntaxin-1和SNAP-25）通过形成SNARE复合体驱动囊泡与质膜的融合。尽管单个SNARE复合体在体外足以驱动膜融合，但体内每个融合事件所需的SNARE数量仍存在争议，且融合动力学高度依赖于SNARE蛋白的局部丰度。然而，SNARE蛋白如何被正确募集到突触前活性区，进而完成SNARE复合体的高效组装，这一关键科学问题仍未得到充分阐释。

2026年4月8日，华中科技大学马聪教授团队在《PNAS》杂志上发表题为“Munc13 serves as a molecular filter for SNARE sorting and assembly in active zone condensates”的研究论文。该研究发现，在RIM1/RIM-BP2通过液-液相分离形成的突触前活性区凝聚体中，Munc13-1被特异性招募后，可作为“分子过滤器”和“组织中心”，实现对特定SNARE蛋白的空间分选、局部富集及有序组装，从而高效驱动突触囊泡融合与神经递质释放。

研究团队首先通过体外相分离重构实验发现，Munc13-1依赖其C2A结构域被招募至RIM1/RIM-BP2凝聚体中，而其MUN结构域则负责与SNARE蛋白相互作用。进一步研究表明，Munc13-1在该凝聚体环境中按照严格的顺序——先招募Synaptobrevin-2和Munc18-1/Syntaxin-1复合物，再招募SNAP-25——逐步组装出完整的SNARE复合体，从而在提高组装效率的同时确保了特异性。随后，利用支持脂双层和巨型单层囊泡模拟突触前膜，发现Munc13-1不仅通过Synaptobrevin-2介导囊泡在RIM1/RIM-BP2凝聚体表面的选择性锚定，还能诱导Synaptobrevin-2从均匀分布转变为纳米尺度聚集，显著提升局部SNARE蛋白密度。脂质体融合实验进一步表明，RIM1/RIM-BP2凝聚体显著增强Munc13-1依赖的SNARE复合体介导膜融合，而破坏相分离或引入其他骨架蛋白的相分离则完全消除这一促进作用。最后，在神经内分泌细胞模型中，表达RIM1/RIM-BP2可形成类似突触活性区的相分离凝聚体，这一凝聚体通过Munc13选择性富集Synaptobrevin-2并显著增强致密核心囊泡在凝聚体区域内的胞吐作用。

图：Munc13在RIM2/RIM-BP2凝聚物中介导SNARE的分选、富集与组装

该研究揭示了Munc13-1在相分离环境中的功能性转变：从单纯催化效能进化为兼具分选、浓缩与组装能力的整合性组织中心。这一机制不仅解释了突触前活性区如何实现高效、特异的SNARE复合体组装，也为理解相分离在调控复杂生物化学反应中的普适性原理提供了新视角。

华中科技大学生命学院博士后张弘和博士生张宇为本文共同第一作者，马聪教授为通讯作者。研究工作得到了南方科技大学张明杰院士以及吴先登副研究员的指导和帮助。该研究得到了校生物冷冻电镜平台的技术支持。该研究获得了国家科技重大专项、国家自然科学基金、湖北省自然科学基金等项目的资助。