Изучая мышей и данио-рерио, исследователи из Вашингтонской Университетской Медицинской школы в Сент-Луисе и Цюрихского университета показали, что белки – когда правильно свернутый – играют жизненно важную роль в функции нервной клетки, поддерживая изоляцию вокруг аксонов, электрической «проводки» нервной системы.Исследование появляется 8 августа в журнале Nature.Неправильно сформированные прионные белки, которые вызывают болезнь, заразны, потому что они похищают своих соседей, приводящих к misfolded белкам и выделяющих цепную реакцию, которая распространяется через мозговую ткань разрушения.
Хотя роль прионных белков при этих смертельных болезнях мозга известна, ученые долго ломали голову над нормальной функцией белка, названного PrPC.«Предыдущие исследования предложили роль для прионных белков в поддержании нейронов, но до сих пор, никто не знал, как правильно свернутые версии функции белков», сказал соавтор Келли Р. Монк, доктор философии, адъюнкт-профессор биологии развития в Вашингтонском Университете. «Удивительно видеть, что у белка есть роль в поддержании структуры нервных клеток, полагая, что misfolded версия PrPC, как известно, вызывает смертельные болезни мозга».Прошлая работа исследователей в Цюрихском университете продемонстрировала, что недостаток мышей, у PrPC были разрушения в изоляции окружающие аксоны, но причины разрушений были неясны.
Новое исследование демонстрирует, что PrPC связывает с ячейками Schwann, которые являются клетками, которые оказывают поддержку для нейронов мозга. Ячейки Schwann производят изолирующий нерв белок, названный миелином, и затем обертывают эту изоляцию вокруг длинных, тонких аксонов.
Правильно изолированные аксоны позволяют быстрое распространение сигналов нерва. Определенно, PrPC связывает с состыковывающимся местом на ячейках Schwann по имени Gpr126.
В прошлой работе Монах и ее Вашингтонские Университетские коллеги продемонстрировали, что состыковывающееся место на клетках играло важную роль в формировании нерва во время эмбрионального развития у данио-рерио и у мышей. Но новое исследование определяет роли и для Gpr126 и для PrPC в поддержании целостности нейронов через взрослую жизнь.Когда любой из этих компонентов отсутствует, Монах сказал, что мыши испытывают постепенную потерю взаимодействий между ячейками Schwann и аксонами с получающейся потерей миелина.
Без этой важной изоляции, идя прогрессивно становится более трудным для мышей, и они в конечном счете достигают состояния паралича.«Мы определили категорическую функцию для нормального прионного белка и разъяснили, как он работает на молекулярном уровне», сказали ведущий автор Адриано Агуцци, Мэриленд, доктор философии, Цюрихского университета. «Наше исследование отвечает на вопрос, который был сильно исследован начиная с прионного открытия гена в 1985».
Исследователи сказали, что результаты могут иметь последствия для понимания и в конечном счете лечить нервные расстройства, которые следуют из потери изолирующих миелиновых ножен, таких как болезнь Charcot-Marie-Tooth и другие разрушительные периферийные невропатии.