Hermosolujen löytäminen voi parantaa hermostoa rappeuttavia sairauksia sairastavien potilaiden hoitomahdollisuuksia

Hermosolujen löytäminen voi parantaa hermostoa rappeuttavia sairauksia sairastavien potilaiden hoitomahdollisuuksia

Lontoon King's Collegen ja Bathin yliopiston tutkijat Yhdistyneessä kuningaskunnassa ovat tehneet löydön, joka voisi parantaa neurodegeneratiivisten sairauksien hoitovaihtoehtoja.

Tämä havainto keskittyy molekyyliin, jolla on tärkeä rooli hermosolujen kehityksessä ja jonka tiedetään edistävän sairauksia sen toimintahäiriöissä. Tämän molekyylin ajateltiin aiemmin rajoittuvan ytimeen (soluelin, joka sisältää solun DNA:n ja on erotettu muusta solusta kalvolla), mutta tämä uusi tutkimus vahvistaa saman ryhmän aiemmat havainnot, että se löytyy myös sytoplasmasta (solun vetinen sisäosa). Tutkimus osoittaa myös ensimmäistä kertaa, että tämän proteiinin sytoplasmapooli on toiminnallisesti aktiivinen.

Tällä löydöllä on tärkeitä vaikutuksia hermoston rappeutumissairauksien, kuten Alzheimerin ja motorisen hermoston taudin, tutkimukseen.

Current Biology -lehdessä kuvatun löydön teki professori Corinne Houart King's Collegesta Lontoossa yhteistyössä tohtori Nikolas Nikolaoun kanssa Bathin biotieteiden laitokselta.

Hermojen toiminnan menetys

Tiedemiehet ovat tienneet jo jonkin aikaa, että silmukointiproteiinit – tässä tutkimuksessa tutkitut molekyylit – voivat joskus aggregoitua ja muodostaa liukenemattomia komplekseja solun sytoplasmassa ja että nämä kompleksit voivat häiritä hermosolun (hermosolun) toimintaa, mikä lopulta aiheuttaa hermosolun menetyksen ja rappeutumisen. Tämä tutkimus on kuitenkin ensimmäinen, joka osoittaa, että keskeinen silmukointiproteiini löytyy proteiini/lähetti-RNA-komplekseista (tunnetaan RNA-rakeina) hermosolujen aksoneissa.

Aksonit ovat pitkiä projektioita, jotka johtavat sähköimpulsseja pois hermosolusta, yhdistävät hermosoluja viereisiin hermosoluihin tai välittävät tietoa hermosoluista kehon kudoksiin (esim. lihaksiin tai ihoon). Aksonin toimintahäiriön tiedetään olevan syynä moniin eteneviin neurologisiin sairauksiin, joten silmukoituvien proteiinien löytäminen tästä hermosolun osasta antaa vihjeitä mekanismista, joka voi johtaa sairauteen.

Lähetti-RNA-molekyylin muodostuminen

Genetiikka ja genomiikka e-kirja

Kokoelma viime vuoden huippuhaastatteluista, artikkeleista ja uutisista. Lataa ilmainen kopio

Tutkijat havaitsivat, että silmukoiva proteiini SNRNP70 sitoutuu lähetti-RNA (mRNA) -säikeisiin ja muotoilee niitä sitten. Nämä säikeet kuljettavat geneettistä tietoa ytimessä olevasta DNA:sta solun sytoplasmaan. mRNA:n sisältämä tieto luo muita proteiineja, elämän rakennuspalikoita. Ryhmä havaitsi myös, että silmukointiproteiinia tarvitaan, jotta mRNA voi siirtyä hermosolusta aksoneja pitkin hermosolun reunaosiin.

Kommentoi tätä tutkimusta, jossa käytetään seeprakalaa geneettisenä mallijärjestelmänä, tohtori Nikolaou: "Kun häiritsimme silmukointiproteiinin toimintaa, näimme, että motoriset neuronit eivät muodostuneet hyvin ja ne menettivät muita tärkeitä yhteyksiä. Tämän tyyppistä käyttäytymistä havaitaan myös ihmisen hermoston rappeutumisessa. Kuitenkin, kun SNRNP70:tä palautettiin riittävästi ja motorisytoplasma palautui vain keuhkosoluun. liitettävyys ja hermoston toiminnan palauttamiseksi."

Vaikka seeprakala on pieni makean veden kala, se on laji, jonka hermosto on huomattavan samanlainen kuin ihmisten.

Tämän tutkimuksen seuraavassa vaiheessa tohtori Nikolaou tutkii tämän proteiinin tarkkaa toimintaa aksoneissa. "Tiedämme, että proteiinit ovat vuorovaikutuksessa muiden proteiinien kanssa, joten minkä proteiinien kanssa tämä molekyyli on vuorovaikutuksessa? Ja mitä tapahtuu, kun poistamme nämä kompleksit sytoplasmasta - miten se vaikuttaa hermosolujen toimintaan?"

Nyt kun tiedämme, että tämän tyyppisillä molekyyleillä on toiminto ytimen ulkopuolella, meidän on lähestyttävä hermoston rappeutumista eri näkökulmasta ja kysyttävä itseltämme, kuinka nämä sairauksia aiheuttavat aggregaatit vaikuttavat näiden proteiinien toimintaan paitsi ytimessä myös sytoplasmassa ja mikä rooli niillä on hermosolujen hajoamisessa. Tämä on asia, jota ei ole aiemmin ajateltu."

Dr. Nikolas Nikolaou, Biologian laitos, Bathin yliopisto

Lähde:

Bathin yliopisto

Viite:

Nikolaou, N., et ai. (2022) U1-spliceosomiproteiinin SNRNP70 sytoplasminen pooli muokkaa aksonin transkriptiota ja säätelee motorista yhteyttä. Nykyinen biologia. doi.org/10.1016/j.cub.2022.10.048.

.