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El estudio muestra cómo transporte del glutamato de la impulsión de los iones del sodio en el sistema nervioso central

Los científicos del centro de investigación de MIPT para los mecanismos moleculares del envejecimiento y las enfermedades relativas a la edad han ensamblado fuerzas con sus colegas de Forschungszentrum Jülich, Alemania, y han destapado cómo transporte del glutamato de la impulsión de los iones del sodio en el sistema nervioso central.

El glutamato es el neurotransmisor excitador más importante y es quitado activamente de la hendidura sináptica entre las neuronas por las proteínas de transporte especializadas llamadas los transportadores excitadores del aminoácido (EAATs). Las conclusión se denuncian en avances de la ciencia.

El glutamato transmite señales que activan a partir de una neurona a otra. Para asegurarse de que la transmisión de señales glutamatergic esté terminada exacto, el neurotransmisor se quita rápidamente de la hendidura sináptica después de su baja; ésta es la tarea de las proteínas especializadas, los transportadores del glutamato de EAAT.

EAATs es transportadores activos secundarios y utiliza gradientes de concentración de los iones del sodio para impulsar la absorción del glutamato en las células.

Con este fin, los transportadores atan el neurotransmisor así como tres iones del sodio del lado externo de la membrana para ir y su cargamento al interior de la célula. El gradiente fisiológico del sodio, con concentraciones más altas del ión en el extracelular que en la división intracelular, así sirve como la fuente de energía.

Sin embargo, ha sido no entendible cómo coordenada de EAATs el atascamiento acoplado del glutamato así como los iones del sodio y cómo los iones impulsan este proceso.

Los investigadores ahora han contestado a esta pregunta: La cristalografía de alta resolución de la radiografía ofreció fotos estructurales increíblemente exactas de un transportador del glutamato del sodio-salto justo antes del atascamiento del glutamato.

Las simulaciones moleculares en los superordenadores de Jülich y los experimentos funcionales podrían entonces determinar cómo el atascamiento de dos iones del sodio acciona el atascamiento del glutamato y de un tercer ión del sodio (fig. 1).

Estos resultados, denunciados anterior por Forschungszentrum Jülich en una nota de prensa, destapan principios moleculares importantes de la tratamiento de la información en el cerebro y podrían informar a las aproximaciones terapéuticas nuevas para las enfermedades de cerebro isquémicas tales como recorrido, donde el transporte empeorado del glutamato lleva a las concentraciones elevadas del glutamato.

Nuestras conclusión ofrecen discernimientos en cómo el transporte del neurotransmisor trabaja en el sistema nervioso mamífero y qué pudo romper este transporte, causar problemas con memoria y el aprendizaje.”

Kirill Kovalev, centro para los mecanismos moleculares del envejecimiento y de las enfermedades relativas a la edad, instituto de Moscú de la física y tecnología

Source:
Journal reference:

Alleva, C., et al. (2020) Na+-dependent gate dynamics and electrostatic attraction ensure substrate coupling in glutamate transporters. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aba9854.