ملخص: كشف الباحثون عن دور غير معروف سابقًا للجسيم التنظيمي 19S ، وهو جزء من الآلية الخلوية للبروتيازوم ، في نقاط الاشتباك العصبي في الدماغ. وقد ثبت أن هذه الجسيمات تنظم بشكل مستقل البروتينات المشبكية دون وجود شريكها المعتاد ، الجسيم الحفاز 20S.
هذه الوظيفة المستقلة لـ 19S ، الموصوفة بـ “ضوء القمر” ، قد تساعد المشابك على التكيف مع الظروف المختلفة.
يمكن أن توفر النتائج رؤى جديدة في علاج وتشخيص الاضطرابات العصبية مثل الخرف ومرض باركنسون.
يسلط الضوء:
- وجد أن الجسيم التنظيمي 19S ، المرتبط تقليديًا بتدهور البروتين في مجمع البروتيازوم ، له دور مستقل في المشابك.
- باستخدام تقنية التصوير فائقة الدقة ، DNA PAINT ، وجد الباحثون وفرة من جزيئات 19S المجانية التي تتفاعل مع البروتينات المشبكية ، مما يشير إلى آلية تنظيمية جديدة.
- يمكن أن يوفر هذا الاكتشاف أهدافًا جديدة لفهم ومعالجة الأمراض العصبية ذات المشابك العصبية المختلة مثل الخرف ومرض باركنسون.
مصدر: جامعة آرهوس
لطالما عرف العلماء أن “آلة تدمير البروتين” في الخلية ، البروتيازوم ، تلعب دورًا مهمًا في إزالة البروتينات من الدماغ.
ومع ذلك ، نشرت دراسة جديدة في علم كشفت أن مكونه الأساسي ، الجسيم التنظيمي 19S ، له دور “ضوء القمر” المستقل في نقاط الاشتباك العصبي ، وبالتالي يمكن أن يوفر فرصًا جديدة في تشخيص وعلاج مجموعة من الاضطرابات العصبية.
أكدت نظرية التطور لداروين على أهمية التكيف والتنوع في العالم الطبيعي. داخل الخلية البيولوجية ، هل تستطيع البروتينات أيضًا أداء وظائف جديدة في سياقات جديدة؟
يبدو أن الإجابة هي نعم بالنسبة لآلية تكسير البروتين الأساسية في الدماغ ، لا سيما عند وضعها في نقاط الاشتباك العصبي ، مما يكشف عن آلية غير معروفة حتى الآن تسمح بتغير نقاط الاشتباك العصبي استجابةً لظروف مختلفة.
لطالما كان دور الجسيم البروتيازومي التنظيمي (19S) مرتبطًا بشكل حصري بوظائفه في مجمع البروتوزوم ، حيث يتعاون مع الجسيم المحفز (20S) للتعرف على البروتينات غير المرغوب فيها أو التالفة والقضاء عليها ، وهي آلية حاسمة للدماغ الطبيعي. التطوير والأداء.
باستخدام تقنية التصوير فائقة الدقة ، المسماة DNA PAINT ، لاحظ فريق البحث وفرة من جزيئات 19S التي تعيش بحرية داخل المشابك ، وتطفو دون شركائها في العشرينات.
“ما أدركناه هو أن 19S ليست مجرد شريك لـ 20S. كما أنه يعمل من تلقاء نفسه كمنظم مستقل للعديد من البروتينات المشبكية الرئيسية. كشف هذا عن بُعد جديد تمامًا لفهمنا لوظيفة البروتين في نقاط الاشتباك العصبي “، كما يقول تشاو صن ، الأستاذ المشارك والمؤلف الرئيسي للورقة.
وجد الباحثون أن جزيئات 19S المجانية الوفيرة يبدو أنها تتفاعل مع عدد من البروتينات المشبكية ، بما في ذلك تلك التي تشارك في إطلاق واستشعار النواقل العصبية ، وبالتالي تنظيم نقل وتخزين المعلومات في نقاط الاشتباك العصبي.
“عادة إذا قامت الخلية بعمل نسخ زائدة من أحد مكونات البروتين ، فعليها التخلص من تلك النسخ الزائدة. لأن الخلايا لا تحب وجود بروتينات إضافية في الجوار عندما لا تستطيع العثور على رفقاء لتفعيل وظيفة البروتين.
“نحن نسميها” البروتينات اليتيمة “. ولكن في هذه الحالة ، يبدو أن المشابك تستخدم جسيمات 19S المجانية هذه وتكيفها لأداء وظائف بديلة في المشابك ، “كما يقول تشاو صن.
مع هذا الاكتشاف الجديد ، أصبح للعالم الآن هدفًا جديدًا لفهم ومعالجة الأمراض العصبية ذات المشابك العصبية المختلة ، مثل مرض باركنسون والخرف.
حول هذا أخبار أبحاث علم الأعصاب
الكاتب: تشاو صن
مصدر: جامعة آرهوس
اتصال: تشاو صن – جامعة آرهوس
صورة: تُنسب الصورة إلى أخبار العلوم العصبية
البحث الأصلي: الوصول مغلق.
“تعمل وفرة من جسيمات البروتياز المنظمة المجانية (19S) على تنظيم المشابك العصبيةبقلم تشاو صن وآخرون. علم
خلاصة
تعمل وفرة من جسيمات البروتياز المنظمة المجانية (19S) على تنظيم المشابك العصبية
ينظم البروتياز ، وهو الآلية الرئيسية لتحطيم البروتينات في الخلايا ، المشابك العصبية وتخزين المعلومات على المدى الطويل.
هنا ، باستخدام الفحص المجهري فائق الدقة ، وجدنا أن المركبين الفرعيين الأساسيين للبروتوزوم ، المنظم (19س) ومحفز (20س) الجزيئات ، موزعة تفاضليًا في الخلايا العصبية القشرية للجرذان الفردية.
اكتشفنا وفرة غير متوقعة من 19 مجانًاس الجسيمات قريبة من المشابك. الخلية العصبية الحرة 19س ترتبط الجسيمات و deubiquitylate lysine 63 ubiquitin (Lys63-ub) ، وهي رابطة يوبيكويتين لا تستهدف البروتيازوم.
كشفت الاختبارات المنسدلة عن تمثيل مفرط كبير للجزيئات المشبكية مثل Lys63المتفاعلات الفرعية. منع 19س أدى نشاط deubiquitylase إلى تغيير الانتقال المشبكي الاستثاري بشكل كبير وقلل من التوافر المشبكي لمستقبلات AMPA في نقاط تهريب متعددة بطريقة مستقلة عن البروتياز.
معًا ، تكشف هذه النتائج عن وظيفة الإضاءة القمرية للمجمع الفرعي التنظيمي البروتيني بالقرب من المشابك.
