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Les Chercheurs recensent la protéine qui règle l'accroissement de neurone

Une équipe de recherche internationale, aboutie par des scientifiques à l'Université Nationale de Singapour (NUS), a recensé une protéine qui règle l'accroissement des neurones en transportant les enzymes métaboliques principales aux extrémités des cellules neurales. Leurs découvertes, publiées le 14 septembre 2015, en Cellule De développement, un principal tourillon dans le domaine de la biologie du développement, ouvrent les horizons neufs pour le design des médicaments pour l'ataxie, un trouble de coordination de moteur.

Les Neurotransmetteurs - produits chimiques employés par des cellules du cerveau pour communiquer - sont essentielles pour la fonction cérébrale. En particulier, l'acétylcholine, qui était la première neurotransmetteur à découvrir, est concernée dans des fonctionnements de cognition et de moteur. Bien Que beaucoup soit connu au sujet de la synthèse et de la sécrétion de cette neurotransmetteur critique, le règlement spatial et temporel de la synthèse d'acétylcholine demeure peu clair. Particulièrement, comment les enzymes métaboliques de clé telles que l'ATP citratent la lyase (ACL) et la choline-acétylase (ChAT) trouvent que leur voie à la bonne région du neurone est en grande partie inconnue.

Pour se démêler ce puzzle, l'équipe de NUS, aboutie par Avantage Chuan Faible et son M. Jichao Sun de Professeur Agrégé de boursier post-doctoral, à partir du Service des Sciences Biologiques et de l'Institut de Mechanobiology à NUS, a collaboré avec des chercheurs de l'École de Médecine de Lin de Toilettes de Yong à NUS et à l'Université du Michigan (UM). Ils ont recensé et ont caractérisé une protéine qui transporte l'enzyme ACL aux extrémités des neurones, où elle recrute ultérieurement une autre Causerie d'enzymes pour la synthèse d'acétylcholine. Cette protéine de ACL-transport, BNIP-H appelé, a été liée la première fois à l'ataxie de Caïman, une affection génétique rare affectant une région du cerveau concerné dans le contrôle de moteur et qui entraîne la difficulté en combinant les mouvements complexes, par Professeur Margit Burmeister d'UM.

L'équipe de recherche a regardé les rôles biologiques de BNIP-H dans les lignées cellulaires, les cultures de neurone et les zebrafish primaires utilisant la génétique moléculaire, les biochimies de protéine et la représentation à grande vitesse. Ils ont constaté que BNIP-H agit en tant que balise, marquant l'ACL pour le transport par l'enzyme kinesin-1 aux terminaux de neurone. Une Fois Que là, BNIP-H et ACL recrutent synergiquement la Causerie, déclenchant la release visée de l'acétylcholine. Utilisant la spectrométrie de masse, les chercheurs ont affiché que cela l'expression de plus de BNIP-H en cellules cultivées pourrait augmenter la sécrétion d'acétylcholine tandis que précipitation de sécrétion réduite d'acétylcholine de BNIP-H. L'augmentation BNIP-H-induite de l'acétylcholine lance consécutivement une boucle de réaction positive concernant le MAPK/ERK signalant la voie qui introduit éventuel l'accroissement des neurites, qui sont des projections des neurones.

« BNIP-H définit la localisation précise, durée et la force de la signalisation d'acétylcholine qui détermine l'accroissement des neurones et la coordination des mouvements de fuselage, » a expliqué Prof. Low, l'auteur correspondant d'Assoc du papier.

L'étude fournit également les premières données expérimentales solidifiant la barrette entre la sécrétion cholinergique dysfonctionnelle (d'acétylcholine) et l'ataxie de Caïman. Les chercheurs ont prouvé qu'un mutant de BNIP-H associé avec l'ataxie de Caïman a entraîné des défauts dans le transport de l'enzyme d'ACL. En Outre, ils pourraient également reproduire des dysfonctionnements de moteur d'ataxie de Caïman dans les zebrafish en démantelant des enzymes de BNIP-H, d'ACL ou de Causerie. Intéressant, le manque de BNIP-H pourrait « être sauvé » par l'ajout d'un agoniste cholinergique, suggérant que la perte de sécrétion d'acétylcholine résultant de la mutation de BNIP-H pourrait expliquer certains des symptômes de l'ataxie de Caïman.

Ledit Prof. Low d'Assoc, « Nous avons déterminé le premier modèle ACL-basé d'ataxie dans le zebrafish qui récapitule le phénotype ataxique vu dans les patients humains. Nos découvertes fournissent la première compréhension détaillée au moléculaire, cellulaire et les niveaux d'organisme sur la façon dont les défauts dans le trafic d'ACL cause la détérioration de cholinergique signalant cela mène au développement de l'ataxie. »

Avançant, les auteurs espèrent caractériser davantage le rôle de BNIP-H dans la neurotransmission cholinergique. Leur travail sert également de fondation d'autres à études dans les maladies liées à l'acétylcholine, et peut mener aux demandes de règlement neuves qui concernent BNIP-H.

« Nos découvertes ont pu fournir le sens neuf pour comprendre mieux des causes des maladies liées cholinergique, telles que la Maladie d'Alzheimer, la Trisomie 21, l'ataxie et la schizophrénie. Le Changement de l'activité de BNIP-H ou/et de ses effecteurs en aval pourrait être employé pour traiter ces maladies provoquées par dysregulation de la neurotransmission cholinergique, » a dit Prof. Low d'Assoc.

Source : Université Nationale de Singapour