В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports, ученые из Флоридского кампуса Исследовательского института Скриппса (TSRI) предлагают новое понимание того, как кальций в митохондриях — локомотиве всех клеток — может влиять на развитие мозга и познавательные способности взрослых. .В частности, команда показала на дрозофилах, широко используемую модельную систему, что блокирование канала, доставляющего кальций в митохондрии, называемого «митохондриальный унипортер кальция», вызывает нарушение памяти, но не влияет на способность к обучению.«Когда мы отключили активность унипортера, мы обнаружили, что у мух дефицит памяти», — сказал Рон Дэвис, председатель отделения нейробиологии TSRI. «Неповрежденная функция унипортера необходима для полной и полной памяти у взрослых мух. Что нас удивило, так это то, что они все еще могли учиться, хотя и с мимолетной памятью.
Но мы думали, что они вообще не смогут учиться».Митохондриальный унипортерный белок кальция, впервые идентифицированный в 2011 году, позволяет ионам кальция перемещаться изнутри клетки в митохондрии — подобно углю, движущемуся через побег в топку. Он регулируется другими белками, известными как MICU1, MICU2 и EMRE.
Дэвис отметил, что пациенты-люди с мутациями в MICU1 могут проявлять неспособность к обучению.«Вывод нового исследования состоит в том, что поступление кальция в митохондрии во время развития необходимо для установления способности нейронов поддерживать память взрослых», — сказала исследователь TSRI Илария Драго, первый автор исследования.Драго отметил, что команда нашла доказательства того, что ингибирование функции митохондриального унипортера кальция привело к уменьшению содержания синаптических пузырьков (крошечных мешочков внутри клетки, где хранятся различные нейротрансмиттеры) и увеличению длины аксонов (тонких нитей нейронов).Хотя эти структурные проблемы четко наблюдались, добавила она, их значение для развития нейронов остается заманчиво неясным.
«Открытие роли митохондриального унипортерного комплекса кальция в регуляции памяти у взрослых мух в процессе развития особенно интригует и заслуживает дальнейшего изучения», — сказал Дэвис.