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I Ricercatori identificano la proteina che regolamenta la crescita del neurone

Un gruppo internazionale dei ricercatori, piombo dagli scienziati all'Università Nazionale di Singapore (NUS), ha identificato una proteina che regolamenta la crescita dei neuroni trasportando gli enzimi metabolici chiave ai suggerimenti delle celle neurali. I Loro risultati, pubblicati il 14 settembre 2015, in Cella Inerente Allo Sviluppo, un giornale principale nel campo di biologia dello sviluppo, aprono i nuovi viali per progettazione delle droghe per l'atassia, un disordine di coordinamento di motore.

I Neurotrasmettitori - prodotti chimici usati dalle cellule cerebrali per comunicare - sono essenziali per la funzione del cervello. In particolare, l'acetilcolina, che era il primo neurotrasmettitore da scoprire, è compresa nelle funzioni di motore e di cognizione. Sebbene molto sia conosciuto circa la sintesi e la secrezione di questo neurotrasmettitore critico, il regolamento spaziale e temporale della sintesi dell'acetilcolina rimane poco chiaro. Specificamente, come gli enzimi metabolici di tasto quale il TRIFOSFATO DI ADENOSINA citratano l'acetiltransferasi (ACL) di colina e della liasi (ChAT) trova che il loro modo alla giusta regione del neurone è in gran parte sconosciuto.

Per disfare questo puzzle, il gruppo di NUS, piombo dal Minimo di Chuan di Vantaggio di Professore Associato e dal suo Dott. Jichao Sun del collega postdottorale, dal Dipartimento delle Scienze Biologiche e dell'Istituto di Mechanobiology a NUS, ha collaborato con i ricercatori dalla Scuola di Medicina di Lin del Gabinetto di Yong a NUS ed all'Università del Michigan (U-M). Hanno identificato e caratterizzato una proteina che trasporta l'enzima ACL ai suggerimenti dei neuroni, in cui successivamente recluta un'altra Chiacchierata degli enzimi per la sintesi dell'acetilcolina. Questa proteina ditrasporto, chiamata BNIP-H, in primo luogo è stata collegata all'atassia del Caimano, una malattia genetica rara che pregiudica una regione del cervello in questione nel controllo di motore e che piombo alla difficoltà nella coordinazione dei movimenti complessi, dal Professor Margit Burmeister del U-M.

Il gruppo di ricerca ha esaminato i ruoli biologici di BNIP-H nelle linee cellulari, culture del neurone e zebrafish primari facendo uso della genetica molecolare, la biochimica della proteina e la rappresentazione ad alta velocità. Hanno trovato che BNIP-H funge da tag, tracciante il ACL per il trasporto dall'enzima kinesin-1 ai terminali del neurone. Una Volta Che là, BNIP-H ed il ACL reclutano sinergico la Chiacchierata, avviante la versione mirata a di acetilcolina. Facendo Uso di spettrometria di massa, i ricercatori hanno mostrato che quello esprimere più BNIP-H in celle coltivate potrebbe aumentare la secrezione dell'acetilcolina mentre il colpo di BNIP-H ha diminuito la secrezione dell'acetilcolina. Dall'l'aumento indotto BNIP h di acetilcolina a sua volta lancia un ciclo di feedback positivo che comprende il MAPK/ERK che segnala la via che infine promuove la crescita dei neurites, che sono proiezioni dai neuroni.

“BNIP-H definisce la localizzazione, la durata e la concentrazione precise di acetilcolina segnalanti che determina la crescita dei neuroni ed il coordinamento dei movimenti dell'organismo,„ Prof. spiegato Low, l'autore corrispondente di Assoc del documento.

Lo studio egualmente fornisce i primi dati sperimentali che solidificano il collegamento fra la secrezione (dell'acetilcolina) e l'atassia colinergiche disfunzionali del Caimano. I ricercatori hanno indicato che un associato mutante di BNIP-H con l'atassia del Caimano causata diserta nel trasporto dell'enzima di ACL. Ancora, potrebbero anche riprodurre le disfunzioni del motore dell'atassia del Caimano in zebrafish abbattendo gli enzimi di BNIP-H, di ACL o di Chiacchierata. Interessante, la mancanza di BNIP-H potrebbe “essere salvata„ tramite l'aggiunta di un agonista colinergico, suggerente che la perdita di secrezione dell'acetilcolina che deriva dalla mutazione di BNIP-H potrebbe spiegare alcuni dei sintomi dell'atassia del Caimano.

Prof. Detto Low di Assoc, “Abbiamo stabilito il primo modello ACL basato di atassia nello zebrafish che ricapitola il fenotipo ataxic veduto in pazienti umani. I Nostri risultati forniscono la prima comprensione dettagliata al molecolare, cellulare ed i livelli dell'organismo su come i difetti nel traffico di ACL altera colinergico segnalando quello piombo allo sviluppo dell'atassia.„

Muovendosi in avanti, gli autori sperano più ulteriormente di caratterizzare il ruolo di BNIP-H nella neurotrasmissione colinergica. Il Loro lavoro egualmente servisce da fondamenta per ulteriori studi nelle malattie in relazione con l'acetilcolina e può piombo ai nuovi trattamenti che comprendono BNIP-H.

“I Nostri risultati hanno potuto fornire la nuova direzione per capire meglio le cause delle malattie in relazione con colinergica, quali il Morbo di Alzheimer, Sindrome di Down, l'atassia e la schizofrenia. Il Cambiamento dell'attività di BNIP-H 0/e dei sui effettori a valle potrebbe essere usato per trattare quelle malattie causate dal dysregulation della neurotrasmissione colinergica,„ ha detto Prof. Low di Assoc.

Sorgente: Università Nazionale di Singapore