Odkrycie neuronów może poprawić możliwości leczenia pacjentów z chorobami neurodegeneracyjnymi

Odkrycia, które może poprawić możliwości leczenia pacjentów z chorobami neurodegeneracyjnymi, dokonali naukowcy z King’s College London i University of Bath.

To odkrycie koncentruje się na cząsteczce, która odgrywa ważną rolę w rozwoju komórek nerwowych i wiadomo, że przyczynia się do chorób, gdy działa nieprawidłowo. Wcześniej sądzono, że ta cząsteczka jest ograniczona do jądra komórkowego (organelli zawierającej DNA komórki i oddzielonej od reszty komórki błoną), ale to nowe badanie potwierdza wcześniejsze ustalenia tego samego zespołu, że można ją również znaleźć w cytoplazmie (wodnista wewnętrzna część komórki). Badanie wykazało również po raz pierwszy, że zespół cytoplazmatyczny tego białka jest aktywny funkcjonalnie.

To odkrycie ma ważne implikacje dla badań nad zaburzeniami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera i choroba neuronu ruchowego.

odkrycieopisane w Bieżąca biologia Przygotowane we współpracy z profesor Corinne Howart z King’s College London dr Mikołaj Nicolau Z Wydziału Nauk Przyrodniczych, Bath.

utrata funkcji nerwów

Naukowcy od pewnego czasu wiedzą, że splecione białka — cząsteczki badane w ramach tych badań — mogą czasami agregować i tworzyć nierozpuszczalne kompleksy w cytoplazmie komórki oraz że kompleksy te mogą zakłócać funkcję neuronu (komórki nerwowej), ostatecznie prowadząc do powstawania komórek nerwowych. Stracić pracę i pogorszyć się. Jednak to badanie jest pierwszym, które pokazuje, że główne białko splicingowe można znaleźć w kompleksach białko/messenger RNA (znanych jako granulki RNA), w aksonach neuronów.

Aksony to długie wypustki, które przekazują impulsy elektryczne z dala od ciała komórki nerwowej, łączą komórki nerwowe z sąsiednimi komórkami nerwowymi lub przekazują informacje z komórek nerwowych do tkanek w ciele (na przykład mięśni lub skóry). Wiadomo, że dysfunkcja aksonów jest przyczyną wielu postępujących zaburzeń neurologicznych, więc odkrycie białek splicingowych w tej części neuronu wskazuje na mechanizm, który może prowadzić do choroby.

Tworzenie cząsteczki mRNA

Naukowcy odkryli, że białko wiążące SNRNP70 wiąże się, a następnie tworzy nici informacyjnego RNA (mRNA). Nici te przenoszą informację genetyczną z DNA w jądrze komórkowym do cytoplazmy komórki. Informacje przenoszone przez mRNA są wykorzystywane do tworzenia większej liczby białek, budulców życia. Zespół odkrył również, że białko splicingowe jest niezbędne, aby mRNA mogło przemieszczać się z ciała komórki nerwowej wzdłuż aksonów do końcowych części neuronów.

Komentując badania, w których wykorzystano danio pręgowanego jako system modelu genetycznego, dr Nicolau powiedział: „Kiedy ingerowaliśmy w funkcję splicingu białek, zauważyliśmy, że neurony ruchowe nie tworzą się dobrze. Nie potrafią ustanowić połączeń tam, gdzie powinny, i pomijają inne ważne Ten typ zachowania zaobserwowano również w przypadku neurodegeneracji człowieka. Jednak ponowne wprowadzenie SNRNP70 do cytoplazmy i aksonów tych neuronów wystarczyło do przywrócenia komunikacji ruchowej i funkcji neuronów”.

Pomimo tego, że jest małą rybą słodkowodną, ​​danio pręgowany jest gatunkiem o układzie nerwowym niezwykle podobnym do ludzkiego.

W kolejnej fazie badań dr Nicolau planuje zbadać dokładną funkcję tego białka w aksonach. Wiemy, że białka wchodzą w interakcje z innymi białkami, więc z jakimi białkami oddziałuje ta cząsteczka? A co się stanie, gdy usuniemy te związki z cytoplazmy – jak to wpłynie na funkcjonowanie neuronów? „

Dodał: „Teraz, gdy wiemy, że tego typu cząsteczki pełnią funkcję poza jądrem, będziemy musieli podejść do neurodegeneracji z innej perspektywy i zadać sobie pytanie, w jaki sposób te patogenne skupiska zakłócają funkcję tych białek nie tylko w jądrze. ale także w cytoplazmie i jaką rolę odgrywają w rozpadzie neuronów. To jest coś, o czym wcześniej nie myślano”.

Odniesienie: Nicolau N, Gordon BM, Hamid F i in. Zespół cytoplazmatyczny białka spliceosomu U1 SNRNP70 stanowi transkryptom aksonalny i reguluje komunikację lokomotoryczną. Rdzeń Biol. 2022; 0 (0). doi: 10.1016/j.cub.2022.10.048

Ten artykuł został ponownie opublikowany z następującego Materiały. Uwaga: artykuł mógł zostać zredagowany pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się ze wspomnianym zasobem.