Изучая мышей и рыбок данио, исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Университета Цюриха показали, что белки — при правильной укладке — играют жизненно важную роль в функционировании нервных клеток, поддерживая изоляцию вокруг аксонов, нервной системы. электрическая «разводка» системы.Исследование появится 8 августа в журнале Nature.Неправильно сформированные прионные белки, вызывающие заболевание, заразны, потому что они захватывают своих соседей, что приводит к неправильному свертыванию белков и вызывает эффект домино, который распространяется по ткани, разрушающей мозг. Хотя роль прионных белков в этих смертельных заболеваниях головного мозга хорошо известна, ученые долго ломали голову над нормальной функцией белка, называемого PrPC.
«Предыдущие исследования предполагали роль прионных белков в поддержании нейронов, но до сих пор никто не знал, как функционируют правильно свернутые версии белков», — сказала соавтор Келли Р. Монк, доктор философии, доцент кафедры биологии развития в Вашингтонский университет. «Удивительно видеть, что белок играет роль в поддержании структуры нервных клеток, учитывая, что неправильно свернутая версия PrPC, как известно, вызывает смертельные заболевания мозга».Прошлая работа исследователей из Цюрихского университета продемонстрировала, что у мышей, лишенных PrPC, были нарушения изоляции, окружающей аксоны, но причины этих нарушений были неясны. Новое исследование демонстрирует, что PrPC связывается с шванновскими клетками, которые обеспечивают поддержку нейронов мозга. Шванновские клетки производят изолирующий нервы белок, называемый миелином, а затем оборачивают эту изоляцию вокруг длинных тонких аксонов.
Правильно изолированные аксоны обеспечивают быстрое распространение нервных сигналов. В частности, PrPC связывается с сайтом стыковки на шванновских клетках, называемым Gpr126.
В прошлой работе Монк и ее коллеги из Вашингтонского университета продемонстрировали, что сайт стыковки на клетках играет важную роль в формировании нервов во время эмбрионального развития у рыбок данио и мышей. Но новое исследование определяет роли как Gpr126, так и PrPC в поддержании целостности нейронов в зрелом возрасте.Когда один из этих компонентов отсутствует, Монк сказал, что мыши постепенно теряют взаимодействие между шванновскими клетками и аксонами, что приводит к потере миелина. Без этой важной изоляции мышам становится все труднее ходить, и в конечном итоге они достигают состояния паралича.
«Мы определили окончательную функцию нормального прионного белка и прояснили, как он работает на молекулярном уровне», — сказал старший автор Адриано Агуцци, доктор медицины, доктор философии из Цюрихского университета. «Наше исследование отвечает на вопрос, который интенсивно изучается с момента открытия прионного гена в 1985 году».Исследователи заявили, что результаты могут иметь значение для понимания и в конечном итоге лечения нервных расстройств, которые возникают в результате потери изолирующих миелиновых оболочек, таких как болезнь Шарко-Мари-Тута и другие разрушительные периферические невропатии.