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Los Investigadores determinan la proteína que regula incremento de la neurona

Las personas internacionales de investigadores, llevadas por los científicos en la Universidad Nacional de Singapur (NUS), han determinado una proteína que regula el incremento de neuronas transportando las enzimas metabólicas dominantes a las puntas de células de los nervios. Sus conclusión, publicadas el 14 de septiembre de 2015, en Célula De Desarrollo, un gorrón de cabeza en el campo de la biología de desarrollo, abren las nuevas avenidas para el diseño de las drogas para la ataxia, un desorden de la coordinación de motor.

Los Neurotransmisores - substancias químicas usadas por las neuronas para comunicar - son esenciales para la función del cerebro. Particularmente, la acetilcolina, que era el primer neurotransmisor que se descubrirá, está implicada en funciones de la cognición y de motor. Aunque mucho se sepa sobre la síntesis y la secreción de este neurotransmisor crítico, la regla espacial y temporal de la síntesis de la acetilcolina sigue siendo no entendible. Específicamente, cómo las enzimas metabólicas del clave tales como ATP tratan con citrato la acetiltransferasa (ACL) de la liasa y de colina (ChAT) encuentra que su manera a la región correcta de la neurona es en gran parte desconocida.

Para desenredar este rompecabezas, las personas de NUS, llevadas por el Favor Chuan Inferior y su Dr. Jichao Sun del Profesor Adjunto del becario postdoctoral, del Departamento de Ciencias Biológicas y del Instituto de Mechanobiology en NUS, colaboraron con los investigadores de la Facultad de Medicina de Lin del Retrete de Yong en NUS y la Universidad de Michigan (U-M). Determinaron y caracterizaron una proteína que transporta la enzima ACL a las puntas de las neuronas, donde recluta posteriormente otra Charla de la enzima para la síntesis de la acetilcolina. Esta proteína ACL-que transportaba, llamada BNIP-H, primero fue conectada a la ataxia del Caimán, un desorden genético raro que afectaba a una región del cerebro implicado en mando de motor y que lleva a la dificultad en coordinar los movimientos complejos, por Profesor Margit Burmeister del U-M.

El equipo de investigación observaba el papeles biológica de BNIP-H en variedades de células, las culturas de la neurona y los zebrafish primarios usando genéticas moleculares, bioquímica de la proteína y proyección de imagen de alta velocidad. Encontraron que BNIP-H actúa como etiqueta, marcando el ACL para el transporte por la enzima kinesin-1 a las terminales de la neurona. Una Vez Que allí, BNIP-H y el ACL reclutan sinérgico la Charla, accionando el desbloquear apuntado de la acetilcolina. Usando la espectrometría de masa, los investigadores mostraron que eso la expresión de más BNIP-H en células cultivadas podría aumentar la secreción de la acetilcolina mientras que la precipitación de BNIP-H redujo la secreción de la acetilcolina. El aumento BNIP-H-inducido de la acetilcolina a su vez pone en marcha un bucle de retroalimentación positiva que implica el MAPK/ERK que hace señales el camino que asciende final el incremento de los neurites, que son proyecciones de las neuronas.

“BNIP-H define la localización, la duración y la fuerza exactas de la acetilcolina haciendo señales que determina el incremento de neuronas y la coordinación de los movimientos del cuerpo,” a Profesor explicado Low, el autor correspondiente de Assoc del papel.

El estudio también proporciona a los primeros datos experimentales que solidifican la conexión entre la secreción (de la acetilcolina) y la ataxia colinérgicas disfuncionales del Caimán. Los investigadores mostraron que un mutante de BNIP-H asociado a la ataxia del Caimán causó defectos en el transporte de la enzima del ACL. Además, podrían también reproducir disfunciones del motor de la ataxia del Caimán en zebrafish golpeando hacia abajo las enzimas de BNIP-H, del ACL o de la Charla. Interesante, la falta de BNIP-H se podría “rescatar” por la adición de un agonista colinérgico, sugiriendo que la baja de la secreción de la acetilcolina que resultaba de la mutación de BNIP-H podría explicar algunos de los síntomas de la ataxia del Caimán.

Profesor Dicho Low de Assoc, “Establecimos el primer modelo ACL-basado de la ataxia en el zebrafish que recapitula el fenotipo atáxico visto en pacientes humanos. Nuestras conclusión proporcionan a la primera comprensión detallada en el molecular, celular y los niveles del organismo en cómo los defectos en el tráfico del ACL empeoran colinérgico haciendo señales eso llevan al revelado de la ataxia.”

Moviéndose hacia adelante, los autores esperan caracterizar más lejos el papel de BNIP-H en la neurotransmisión colinérgica. Su trabajo también sirve como asiento para otros estudios en enfermedades acetilcolina-relacionadas, y puede llevar a los nuevos tratamientos que implican BNIP-H.

“Nuestras conclusión podían proporcionar a la nueva dirección para entender mejor causas de enfermedades colinérgico-relacionadas, tales como Enfermedad de Alzheimer, Síndrome de Down, ataxia y esquizofrenia. El Cambio de la actividad de BNIP-H or/and de sus determinantes rio abajo se pudo utilizar para tratar esas enfermedades causadas por el dysregulation de la neurotransmisión colinérgica,” dijo a Profesor Low de Assoc.

Fuente: Universidad Nacional de Singapur