Белки "Альцгеймера" могут привести к нейронным пробкам

Белки Альцгеймера могут привести к нейронным пробкам

Ученые знали, что белок под названием пресенилин играет важную роль в болезни Альцгеймера. Новое же исследование раскрывает один интригующий способ, как все это происходит.

8 октября в своей статье, опубликованной в журнале Human Molecular Genetics, исследователи из Университета штата Нью-Йорк в Буффало (англ. University at Buffalo) сообщили, что пресенилин фуекционирует с ферментом GSK-3ß, чтобыбы контролировать скорость материалов (таких, как белки, которые необходимы для выживания клеток) передвигающихся по клеткам.

«Слишком большое или маленькое количество пресенилина нарушает деятельность GSK-3ß, в результате чего нарушается транспортировка грузов по нейронам», — говорит ведущий исследователь Шермали Гунавардена (Shermali Gunawardena) — кандидат наук, доцент кафедры биологических наук в Университета штата Нью-Йорк в Буффало. «Это может привести к серьезным проблемам».

У пациентов с болезнью Альцгеймера было выявлено более 150 мутаций пресенилина. Ранее ученые показали, что «неисправный» белок может вызвать блокировку нейронов, разрезая на куски другие белки, которые накапливаются в клетках головного мозга.

«Наша работа разъясняет, как проблемы с пресенилином могут способствовать ранним проблемам, которые наблюдаются при болезни Альцгеймера, в число которых входят: раннее вмешательство при помощи лекарственных препаратов, потеря нейронов и клинические проявления заболевания», — говорит Гунавардена.

Исследование показывает, что пресенилин активирует GSK-3ß. Это важное открытие, поскольку фермент помогает контролировать скорость, при которой крошечные, органические пузырьки переправляют необходимые грузы по нейроным путям. (Эти пузырькаи можно сравнить с грузовиками, каждый из которых работает от крошечных молекулярных моторов, известных как динеин и кинезин).

Когда исследователи понизили объем пресенилина в нейронах личинок дрозофилы, активизировалось лишь небольшое количество GSK-3ß и пузырьки помчались по клеткам неконтролируемым образом.

Снижение уровня, как пресенилина, так и GSK-3ß сразу же показало отрицательные результаты. Образовались своего рода «пробки», вследствие чего пузырьки застряли в нейронах.

«Как было сказано, и GSK-3ß и пресенилин играют не последнюю роль в болезни Альцгеймера, но какова их роль — до недавнего времени это оставалось загадкой», — говорит Гунавардена. «Наше исследование проливает свет на этот вопрос».

Гунавардена предполагает, что GSK-3ß (glycogen synthase kinase-3beta) действует как «переключатель» для динеина и кинезина, говоря им, когда заперать пузырьки.

Динеины переносят везикулы к ядру клетки, в то время как кинезины двигаются в обратном направлении, в сторону границы клетки. Когда все хорошо и уровень GSK-3ß нормальный, динеин и кинезин связываются с пузырьками в тщательно продуманных соотношениях — в результате происходит беспрепятственный поток движения по нейронам.

Когда уровни GSK-3ß высоки, к пузырькам привязывается слишком большое количество динеина и кинезина, что приводит к медленному движению и нарушается двигательная активность. Низкий же уровень GSK-3ß имеет противоположный эффект, вызывая быстрое и неконтролируемое движение, так как к пузырькам привязывается слишком маленькое количество динеина и кинезина.

Оба сценария непосредственно приведут к нейронным пробкам.

Источник: mindbrain.ru

Похожие новости:
Ученые обнаружили новую систему очистки мозга
Американские ученые обнаружили новую систему, при помощи которой производится очистка тканей головного мозга от продуктов жизнедеятельности. Они назвали открытую ими систему глимфатической, сообщает Medical Xpress. Результаты работы группы неврологов, проведенной под руководством доктора медицинских наук ..
2012-08-17 1906 0 Научные открытия
0
Российские ученые нашли «спусковой крючок» болезни Альцгеймера
Группа российских и британских ученых указала на процесс, инициирующий возникновение болезни Альцгеймера. Свое исследование они представили в журнале Scientific Reports, а коротко о нем сообщается в пресс-релизе МГУ, поступившем в редакцию «Ленты.ру».Общепринятой гипотезой развития болезни Альцгеймера считается амилоидная. Амилоиды ..
2016-03-10 1883 0 Научные открытия
-1
Учёными совершён прорыв в изучении болезни Альцгеймера
Основные причины болезни Альцгеймера ещё не полностью изучены, но немало свидетельств указывает на накопление бета-амилоида — белок, являющийся токсичным для нервных клеток. Бета-амилоид образуется в результате деятельности ряда ферментов, один из них называется «BACE1». Большинство пациентов с болезнью Альцгеймера ..
2012-08-21 1578 0 Научные открытия
0
Учёные смогли разгадать загадку кодирования памяти
Несмотря на столетние исследования, память, кодированная в головном мозге остаётся загадкой. Сильные связи нейронных синапсов вовлечены в процесс, но синаптические компоненты недолговечны и сохраняют только последние моменты жизни. Это говорит о том, что синаптическая информация кодируется и проводится на более ..
2012-03-12 1552 0 Научные открытия
0
Биологи разглядели работу нейронов в мозге малька
Биологи научились видеть работу нейронов в мозге свободно движущихся животных и проследили затем, о чем думает малёк данио-рерио во время охоты на инфузорию. Работа опубликована в журнале Current Biology группы Cell, а ее краткое содержание пересказывает ScienceNow. Метод основан на использовании ..
2013-02-2 1829 0 Научные открытия
0
Биологи исследовали самоконтроль у животных
Международная команда исследователей из Университета Дьюка, Калифорнийского университета в Беркли, Стенфордского университета и более двух десятков других научных учреждений в серии экспериментов показала, что наибольшим самоконтролем обладают животные с большими абсолютными размерами головного мозга. Свою работу ..
2014-04-22 2006 0 Научные открытия
0
Мозг надо тренировать! Иначе он худеет и стареет
Британские учёные выдали очередную сенсацию: человеческий мозг начинает стареть не в 60, как считалось ранее, а в 45 лет.Неужели это правда? «АиФ» спросил у Владимира Захарова, профессора Клиники нервных болезней им. Кожевникова Первого МГМУ им. Сеченова.В 20 лет ум есть?В.З.: - Смотря что считать старением. Головной ..
2012-02-11 2542 1 Научные открытия
0
Нобелевку по химии вручили за исследования рецепторов-ГТФаз
Нобелевскую премию 2012 года по химии вручили "за исследования рецепторов-ГТФаз". Эти белки участвуют в передаче сигналов между клетками. Лауреатами стали американские биохимики Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка. Торжественная церемония награждения пройдет в Стокгольме 10 декабря. Рецепторы-ГТФазы, или, как их еще называют, ..
2012-10-10 1429 0 Научные открытия
0
Ученые: гены улиток помогут продлить жизнь
У улиток есть удивительная способность приостанавливать процесс старения на период спячки. Австралийские ученые хотят найти гены, ответственные за этот процесс, и надеются, что в будущем за счет этого можно будет продлить жизнь человека. Как пишет The Courier Mail, ученые ..
2013-01-29 2289 0 Научные открытия
0
Биологи научились "редактировать" ДНК
Учёные из исследовательского института Скриппса (The Scripps Research Institute) нашли способ "редактировать" ДНК с рекордной эффективностью. Прорыв связан с набором ДНК-связывающих белков TALE, которые биологи всё чаще используют, чтобы включить, выключить, удалить, добавить или даже переписать специфические ..
2013-08-29 1809 0 Научные открытия
0
Защитники мозга оказались его врагами
Ученые из Института Солка обнаружили белки, которые помогают держать головной мозг «в чистоте», убирая из него мертвые нейроны. Ими оказались рецепторы специальных иммунных клеток, которые при некоторых нейродегенеративных заболеваниях, наоборот, начинают ускорять разрушение мозга. Исследование ..
2016-04-08 2329 0 Научные открытия
2
В МГУ открыли ранее неизвестный способ регуляции клеточной подвижности
Ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова выяснили, что протеинкиназа LOSK регулирует внутриклеточное распределение динактина – сложного белка, необходимого в том числе для транспортировки веществ внутри клетки. Свое исследование они опубликовали в журнале Cytoskeleton.Клеточная подвижность определяет множество процессов, жизненно важных ..
2016-03-19 1361 0 Научные открытия
2
Включателем памяти оказались всего несколько нейронов
Исследователи из Массачусетского технологического института показали, что для вызывания отдельных воспоминаний достаточно активации всего нескольких специфичных нейронов. Работа будет опубликованав журнале Nature, с кратким пересказом можно ознакомиться на сайте института. Исследователям было известно, какой белок синтезируются ..
2012-03-23 1460 0 Научные открытия
0
Взрослые стволовые клетки способны превращаться в орган
Ученые из Университета штата Мэриленд опубликовали обнадеживающие результаты своего исследования: взрослые стволовые клетки костного мозга мышей способны формировать клетки тканей различных органов, включая сердце, мозг и поджелудочную железу. Данное исследование американских ученых ..
2012-07-11 1964 0 Научные открытия
0
Объяснена неуязвимость инфузорий-экстремалов к холоду
Итальянские биологи из Университета Камерино выяснили, что именно придает одноклеточному организму Euplotes focardii способность выживать в холодных антарктических водах и справляться с высокой концентрацией кислорода. Для этого ученые сравнили гены нескольких видов простейших. Пресс-релиз исследования опубликован ..
2016-07-19 1643 0 Научные открытия
0