Группа исследователей-неврологов из Университета Айовы определила фундаментальный биохимический механизм, лежащий в основе хранения памяти, и связала этот механизм с когнитивными нарушениями в мышиных моделях болезни Альцгеймера и связанных с ней деменций.
Работая над тем, чтобы понять, как воспоминания формируются и хранятся в мозгу, команда определила новый механизм сворачивания белка в эндоплазматическом ретикулуме, который необходим для долговременного хранения памяти . Кроме того, они продемонстрировали, что этот механизм нарушен в мышиной модели болезни Альцгеймера, основанной на тау, и что восстановление этого механизма свертывания белка обращает вспять ухудшение памяти в этой мышиной модели для изучения деменции. Результаты опубликованы в номере журнала Science Advances от 23 марта.
Команду возглавил Снехайоти Чаттерджи, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Теда Абеля, доктора философии, директора Института неврологии Айовы и председателя и DEO Департамента неврологии и фармакологии UI. Лаборатория Абеля ранее показала, что семейство факторов транскрипции Nr4a необходимо для консолидации долговременной памяти. Это исследование идентифицировало белки-шапероны в эндоплазматическом ретикулуме , которые регулируются Nr4a.
«Роль механизмов сворачивания белков в долговременной памяти игнорировалась на протяжении десятилетий», — говорит Чаттерджи. «Мы знаем, что экспрессия генов и синтез белка необходимы для консолидации долговременной памяти , а после обучения синтезируется большое количество белков. Чтобы белки были функционально активными, они должны быть правильно свернуты. Наша работа демонстрирует концептуальную идею о том, что эти Белки-шапероны — это те, которые фактически сворачивают белки, чтобы влиять на синаптическую функцию и пластичность».
Команда также использовала генную терапию для реактивации белка-шаперона в мышиной модели и обнаружила, что дефицит памяти обратился вспять, подтвердив, что механизм сворачивания белка действует как молекулярный переключатель памяти.
«Выявление этого механизма сворачивания белка — важный шаг к пониманию того, как хранятся воспоминания и что происходит не так при заболеваниях, связанных с нарушением памяти», — говорит Абель. «Несмотря на то, что мы еще не подошли к тому, чтобы перевести это на уход за пациентами, понимание этого пути необходимо для того, чтобы однажды мы могли предотвратить и лечить нейродегенеративные заболевания».
