調査はドーパミンの運送者機能の変更が頭脳の無秩序にどのようにリンクしたか探索します

Published on July 23, 2014 at 2:54 AM · No Comments

常習と神経疾患間の共通リンクを調査する研究者の使用 TACC のスタンピードのスーパーコンピュータ

臨床調査のジャーナルの最近の出版された研究は早手始めのパーキンソン症候群および注意欠陥の活発性過度の無秩序を含む神経学的な、精神医学の病気へのドーパミンシグナリングおよびドーパミンの運送者機能の変更が、どのようにリンクされるか示します (ADHD)。

「提供するドーパミンの機能障害および変えられたドーパミンの運送者機能がまた苦しんでいる何百万の人々を助ける新しい方法を開発する研究活動に頭脳の無秩序に」は言ったミシェール Sahai の 「それを追加するコーネル大学の Weill コルネルの医学大学の博士課程終了後の仲間を貢献する」。どのようにの貢献するか現在の調査結果それ以上の調査に重大な基礎をべきです

Sahai はまたコカイン、ドーパミンの運送者を目標とする psychostimulant の効果の広く乱用された物質の効果を調査しています。 彼女および彼女の同僚は翌年中にこれらの特定の調査結果を解放すると期待します。

負けた制御

ドーパミンは私達の認識、感情的な、および行動の作用の重要な役割を担う神経伝達物質です。 外の刺激から作動したとき、頭脳の神経細胞はこの化学メッセンジャーのさらにもっとリリース連鎖反応を引き起こすドーパミンにより解放します。

これがドーパミンの生産の無限ループで起因しないことを保障するためには、ドーパミンの運送者と呼出される蛋白質はセルに再びプロセスを終えるようにドーパミンを再吸収します。 ドーパミンは運送者に結合すると同時に、神経細胞に今後使用できるように戻ります。

ただし、コカインおよび他の薬剤はアンフェタミンを、完全に乗っ取りますこのバランスのよいシステムを好みます。

「コカインは血流を入力するとき、ドーパミンが」 Sahai 説明しましたドーパミンのレベルの急速な増加で起因する運送者に結合しないようにしません。

競争の結合およびそれに続く余分なドーパミンは幸福感、高められたエネルギーおよび警報を引き起こすものによりです。 それはまた薬物乱用および常習に貢献します。

更にコルネルで薬物乱用の効果を、 Harel Weinstein の実験室の Sahai そして他の研究者は分子レベルの薬剤相互作用に理解するために掘り下げています。

スーパーコンピュータのリソースを使用して、彼女は分子レベルのドーパミンの運送者の 3D モデルにドーパミンおよびさまざまな薬剤の結合を観察できます。 Sahai に従って、作業はマイクロ秒および秒の点では非常に長いシミュレーションが薬剤が運送者とどのように相互に作用しているか理解するように要求します。

極度な科学および工学発見の環境 (XSEDE) を通して、提供する仮想 cyberinfrastructure はテキサスによって進められるコンピューティングセンターでコンピューター中央処理装置、 Sahai に研究者行いますスタンピード、世界の第 7 最も速いスーパーコンピュータのこれらのシミュレーションを、アクセスします (TACC)。

「XSEDE 割り当てられたリソースは薬剤がどのようにの働くか私達の助力に基本的理解しますです。 私達が私達が家で持っている機械のこれらのシミュレーションを行うことができる方法がありません。 XSEDE のサービス・プロバイダとして TACC によって、私達はまた計算の結果の急激な増加、およびよいカスタマーサービスおよびフィードバック期待してもいいです」。

最終的に、 Sahai の研究はドーパミンの運送者を抑制しないでコカインの結合の抑制剤を開発するように試みている既存の一連の作品に貢献します。

「薬剤がドーパミンの運送者にどのように結合するか理解してもいければ、そして私達はよりよく薬物乱用を理解してもいく、追加するため治療上の作戦の設計において実際に重要である常習をか戦うようにものをの情報を」と Sahai は言いました。

研究の共通リンク

薬物乱用を理解するために Sahai がまだ働いている間ドーパミンの運送者の彼女のシミュレーションはパーキンソン病および他の神経学的な無秩序の出版された研究に貢献しました。

コペンハーゲンの大学との共同の調査では、米国およびヨーロッパの研究者のコペンハーゲン大学病院および他の研究グループはドーパミンの運送者の de novo の突然変異と大人のパーキンソン症候群間の最初の知られていたリンクを明らかにしました。

調査は突然変異が衰弱の震えを含む典型的な効果、運動制御の主要な損失、および不況を作り出すことができることが分りました。 調査はまたドーパミンの運送者の突然変異が注意欠陥の活発性過度の無秩序のための危険率であるという考えに追加的支援を提供します (ADHD)。

パーキンソン、もう一度人間のドーパミンの運送者の調査の長年の興味そして投資による Harel Weinstein の実験室に回る研究者にリンクされる変異する遺伝子としてドーパミンの運送者を識別した後。

XSEDE および TACC のスタンピードのを使用して Sahai のシミュレーションはより大きい洞察力の提供によってスーパーコンピュータドーパミンの運送者が神経学的な無秩序にどのようににかかわるか臨床試験をサポートしました。

「この研究私にとって非常に重要です」はと Sahai は言いました。 「私はできましたコンピュータ画面で隔離されたドーパミンの運送者の構造を experimentalists に代わって見、この蛋白質の不規則性が実際の人にちょうど何かを見るかわりにどのように害を与えているか理解」。

現在パーキンソン病のための治療の間、それの後ろの特定のメカニズムの深い理解は病気に苦しんだ 7 から 10 百万人を助けます。

「薬物乱用の私の作業のように、終わりの目的は私達が人々をどのようにについて助けてもいいか考えています。 そしてそれはすべてデザインに薬剤を入れることを戻ります」と Sahai は言いました。

ソース: 、テキサステキサス大学オースティン校はコンピューティングセンターを進めました

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