Wie und wo Rezeptoren Berührung an der Oberfläche einer Zelle kann Einfluss auf die Stärke der neuronalen verbindungen

Wie Bojen treiben auf dem Ozean, viele Rezeptoren, die schwimmen auf der Oberfläche einer Zelle die Membran mit einem Teil ragte über dem Wasser und auch unter Wasser, im inneren der Zelle Zytoplasma. Aber für die Zellen, um die Funktion, die diese Rezeptoren müssen verankert werden, in bestimmten Regionen der Zelle. Die meisten Forschung konzentriert sich auf die „Unterwasser“ – Teile. Das ist, wo der Zelle-molekulare Maschinen Schwarm und die Interaktion mit einem rezeptor, der die Unterwasser-Schwänze, mit denen Wechselwirkungen dann Betankung Signale, die tief in den Kern, die änderung der Zelle natürlich.

Neue Arbeit von einem team der Thomas Jefferson University-Forscher zeigt neue Aktivität über der Oberfläche, in der Gehirn-Zell-Rezeptoren, die für das lernen und chronischen Schmerzen. In der Studie, die Autoren zeigen, dass die ‚über Wasser‘ Teil der Proteine kann helfen andocken der Proteine an den Synapsen, an denen die Neuronen vermitteln Informationsfluss im gesamten Gehirn. Diese Entdeckung eröffnet die Möglichkeit, mit dieser docking-site als Ziel zu entwickeln Behandlungen für die chronischen Schmerz und andere Krankheiten mehr effektiv. Die Studie wurde veröffentlicht 29 Januar in „Nature Communications“.

„Die extrazellulären Räume—die Teile“ über dem Wasser „- wurden weitgehend übersehen“, sagt senior-Autor Matthew Dalva, Ph. D., professor und stellvertretende Vorsitzende der Abteilung von Neurologie und Direktor des Jefferson Synaptischen Biology Center in der Vickie & Jack-Institut für Neurowissenschaften – Jefferson Gesundheit. Dr. Dalva und sein team schaute auf die NMDAR-rezeptor auf Zellen des Gehirns und lokalisiert die Stelle, wo dieser rezeptor interagiert mit einem Nachbarn zu initiieren, signalisieren. „Wenn Sie versuchen, neue zu entwickeln, Therapie, finden die bullseye ist die Hälfte des Problems“, sagt Dr. Dalva.

Finden Sie eine wichtige Wechselwirkung, die sich oberhalb der Oberfläche der Zelle, könnte besser zugänglich machen zu Therapeutika. „Die Arten von rezeptor-Interaktionen, über die wir sprechen, sind anders, als wenn ein rezeptor bindet an seinen Liganden außerhalb der Zelle, der gut dokumentiert ist“, sagt Dr. Dalva. „Hier sind wir Beschreibung die Arten von biochemischen Austausch—kinase-Phosphorylierung angetrieben von free-floating-ATP—, dass wir dachten bis vor kurzem, waren, die ausschließlich zu der innerhalb der Zellen.“

Die Forscher konzentrierten sich auf die synaptischen protein, das als NMDA-Typ Glutamat-Rezeptoren (NMDARs), die helfen, regulieren die Stärke der synaptischen verbindungen zwischen den Neuronen. Es ist wichtig, dass die synapse verbindet stark, aber nicht zu stark, um zu verhindern, dass die Schaffung einer übermäßig erregbar Verbindung.

Ein wesentlicher Mechanismus Steuerung der synaptischen Stärke ist die Zunahme der NMDAR-Funktion durch direkte molekulare Interaktion mit einem anderen synaptischen protein, das als der EphB-rezeptor-Tyrosin-kinase. Dr. Dalva und Kollegen hatten zuvor gezeigt, dass die Phosphorylierung von EphB auf der „Außenseite“ oder extrazelluläre Teil des Moleküls kann dazu führen, eine direkte Interaktion mit NMDARs. Und dass die chemischen Austausch bewirkt, dass die Rezeptoren cluster und fahren neuronale Plastizität und chronischer Schmerz (PlosBiology 2017). Ihre neue Arbeit identifiziert eine bestimmte region der NMDAR-oder bullseye, notwendig für diese Proteine interagieren.

Diese spezifische bullseye könnte wichtige medizinische Auswirkungen, als Störung der EphB-NMDAR-Interaktion in Verbindung gebracht worden, Alzheimer-Krankheit und chronische Schmerzen können durch zu viel Interaktion. Als einer trans-synaptischen Veranstalter und NMDAR-bindenden protein, der EphB-rezeptor ist ein zentraler regulator dieser Ereignisse.

Jedoch, trotz der Entdeckung der Interaktion vor über einem Jahrzehnt, die genaue Stelle, wo NMDAR interagiert mit EphB hat ein Geheimnis gewesen. Hier werden die Forscher zeigen, dass bestimmte Aminosäuren in der hinge-region der NDMAR sind erforderlich, um die Interaktion mit EphB2. Wichtig ist, die Aminosäuren in der hinge region sind erforderlich für die ordnungsgemäße NDMAR Mobilität und Stabilisierung an der synapse.

Zusammenhängende Posts