神经化学物质如血清素和多巴胺在我们的认知和情感功能中起着至关重要的作用。囊泡单胺转运蛋白1（VMAT1）是负责运输神经递质和调节神经信号的基因之一。由东北大学领导的研究团队重建了祖先VMAT1蛋白，揭示了VMAT1在人类进化过程中神经递质摄取的功能变化。
人体由数百万个细胞组成。每个个体都包含一组特定的代码指令，这些指令构成了所有生物遗传物质。这些指令被称为基因组。东北大学生命科学研究生院的博士候选人佐藤大辉和川田正加教授，以及参与当前研究的两名作者，先前发现VMAT1是随着人类谱系进化的基因之一。
VMAT1包含两个人类特有的突变，即基因组发生变化的地方，变化表现为130Glu到130Gly和136Asn到136Thr。先前的研究表明，新的130Gly/136Thr变体减少了神经递质的摄取，并与更高的抑郁和/或焦虑有关。
在这项研究中，佐藤、川田及其同事通过重建祖先VMAT1蛋白，揭示了VMAT1神经递质摄取的进化变化。首先，他们应用了一种荧光底物来可视化和量化每种基因型的神经递质摄取。
祖先（130Glu/136Asn）VMAT1蛋白显示出比衍生（130Gly/136Thr）基因型更高的神经递质摄取。鉴于衍生（130Gly/136Thr）基因型与现代人类群体中的抑郁和/或焦虑有关，作者指出：“我们的研究结果表明，我们的祖先可能能够承受更高水平的焦虑或抑郁。”
研究人员的下一步是确定小鼠中突变的神经和行为后果，以阐明这些变体如何促进我们的大脑进化。作者说：“这将是连接我们基因组和大脑进化的有力证据。”研究人员希望这一发现能为我们多样的心理特征包括精神障碍提供见解。