I ricercatori del Southwestern Medical Center hanno scoperto una nuova comprensione della natura "Dr. Jekyll e Mr. Hyde" di una proteina che stimola la maturazione delle cellule staminali nel cervello ma, paradossalmente, può anche portare a danni delle cellule nervose.
In due studi separati in topi in programma a comparire online questa settimana e in un prossimo numero di Proceedings of National Academy of Sciences, UT Southwestern team di ricerca ha studiato la proteina Cdk5 e ha scoperto i meccanismi sia utile e dannoso che suscita nelle cellule nervose.
Dott. Amelia Eisch, assistente professore di psichiatria del Southwestern, ei suoi colleghi hanno scoperto un meccanismo benefico del utile "Dr. Jekyll" lato della proteina Cdk5, che è anche pensato di uccidere le cellule del cervello e contribuire a malattie neurodegenerative come l'Alzheimer . In questo studio, il Dr. Eisch scoperto che Cdk5, insieme ai suoi partner di attivazione molecola p35, aiuta le cellule nervose immature divenuto pienamente operativo.
In uno studio separato, il Dr. James Bibb, professore associato di psichiatria del Southwestern, ha trovato l'ennesima azione dannosa della proteina Cdk5. Si può imparare stunt e ridurre il controllo motorio.
Cdk5 è una chinasi, il che significa che il suo compito è quello di interagire con ogni sorta di altre proteine all'interno delle cellule e modificarle attraverso un processo chiamato fosforilazione delle proteine. Se Cdk5 nutre o devasta dipende dallo stato dei suoi partner e le proteine si modifica.
"Come tutti noi, Cdk5 può influenzare gli altri, in questo caso altre proteine," il Dott. Eisch detto. "Quando Cdk5 pasticci con i teppisti, che provoca grossi guai. Quando si blocca con il diritto-A studenti, aiuta effettivamente le altre cellule raggiungono il loro pieno potenziale".
Dr. Eisch studiato diverse fasi di neurogenesi, o la formazione di nuove cellule nervose, nel cervello di topi adulti e ha scoperto che l'assenza di Cdk5 impedisce alle cellule staminali neurali di maturare. Lei e il suo gruppo ha usato avanzati di ingegneria genetica per creare i topi in cui avrebbero potuto spegnere Cdk5 all'interno delle cellule nervose in una specifica regione del cervello dove nascono nuovi neuroni.
Dr. Eisch Cdk5 scoperto che quando viene rimosso dalle cellule nervose immature staminali, la divisione delle cellule normali si verifica, ma le cellule nervose non raggiungono mai la maturità. I ricercatori hanno anche rimosso Cdk5 dalla vicina cellule nervose mature e ha scoperto che questa rimozione ha portato alla produzione di un minor numero di cellule nervose immature.
"Le tecniche che abbiamo usato ci hanno mosso alcuni passi di là di quanto di solito è fatto in campo," il Dott. Eisch detto. "Stiamo iniziando ad assemblare un dizionario di ciò che regola la neurogenesi. Capendo ciò che è vitale in ogni fase di sviluppo, si spera un giorno possa manipolare le cellule nervose umane in modo che il cervello può sopportare le malattie neurodegenerative come l'Alzheimer".
Dr. Bibb ha studiato il "Mr. Hyde" componente di Cdk5. Utilizzando un diverso ma altrettanto avanzato insieme di approcci genetici, il suo team hanno studiato gli effetti di trasformare Cdk5 al "lato oscuro", esprimendo una forma abbreviata del partner Cdk5 attivando chiamato p25. Il gruppo ha scoperto che, quando in coppia con p25 in strutture cerebrali profonde, Cdk5 avuto effetti distruttivi sulla coordinazione motoria e di apprendimento nei topi.