Определен ключевой белок для производства новых нейронов

Прочитано: 55 раз(а)


Определили ключевой белок для производства новых нейронов памяти и обучения во взрослом мозгу.

В новой публикации, опубликованной сегодня в журнале EMBO Journal, идентифицирован ключевой белок в молекулярном механизме, запускающем нейрогенез в гиппокампе. Они обнаружили, что жесткая регуляция активности Yap1 необходима, поскольку нарушение регуляции может вызвать разрушение тканей, наблюдаемое на ранних стадиях рака головного мозга.

Нейрогенез — это процесс, при котором новые нейроны продуцируются нервными стволовыми клетками (НСК) в головном мозге. Нейрогенез — важнейший процесс в развитии эмбриона, но он также продолжается в некоторых областях мозга после рождения и на протяжении всей взрослой жизни. Во взрослом возрасте нейрогенез в основном отвечает за пластичность мозга.

В гиппокампе взрослого человека, области мозга, отвечающей за память и обучение, большинство стволовых клеток находится в состоянии покоя. Эта обратимая пауза защищает стволовые клетки от повреждения и контролирует скорость нейрогенеза. При необходимости стволовые клетки могут быть извлечены из этой паузы для активации. Механизмы, контролирующие покой и активацию, до сих пор полностью не изучены.

Исследователи из Центра нейробиологии развития стремились понять механизм, лежащий в основе нейрогенеза во взрослом гиппокампе. При анализе данных секвенирования РНК они обнаружили, что Yap1 обогащен активированными НСК. Это наблюдение побудило к более глубокому исследованию роли Yap1.

Они использовали первичную клеточную культуру из ткани взрослого гиппокампа, проверенную модель для изучения перехода между состояниями покоя и активации НСК. Они подтвердили, что перенос Yap1 из цитоплазмы в ядро ​​сопровождает активацию НСК, причем происходит обратное, когда НСК возвращаются в состояние покоя.

Затем они искали последствия аномального уровня белка Yap1 in vivo. Несмотря на то, что краткосрочный эффект был небольшим, удаление белка Yap1 снижало активацию НСК в долгосрочной перспективе. Это подтверждает, что на активацию NSCs влияет Yap1, а другие компенсаторные механизмы еще предстоит идентифицировать.

Следующим шагом было наблюдение за последствиями сверхэкспрессии Yap1. Интересно, что избыточная экспрессия Yap1 не индуцирует активацию, указывая на наличие очень строгого вышестоящего контроля. Чтобы отменить этот контроль, они сверхэкспрессировали мутантный белок Yap1, устойчивый к фосфорилированию, типу модификации белка. Они заметили, что это действительно способствует активации, указывая на то, что фосфорилирование участвует в вышестоящем механизме контроля Yap1.

Сверхэкспрессия этого мутантного белка Yap1 также индуцирует экспрессию других белков, которые участвуют в развитии глиобластомы. Известно, что этот тип опухоли головного мозга быстро растет и очень агрессивен. На самом деле длительная экспрессия мутантного Yap1 вызывала массивное разрушение мозговой ткани. Это открытие предполагает, что потеря контроля над Yap1 может быть ключевым шагом в возникновении опухоли головного мозга.

Авторы отметили, что это открытие требует дальнейшего изучения Yap1 в нейрогенезе взрослых , особенно при старении и раке головного мозга .

«Мы надеемся, что наше исследование поможет приподнять завесу тайны, окружающую механизмы, которые контролируют активность нервных стволовых клеток во взрослом возрасте и особенно в стареющем мозге, и может позволить нам разработать новые стратегии для борьбы со смертельными стволовыми клетками рака мозга», — сказал профессор Бенедикт Бернингер, ведущий автор исследования.

Определен ключевой белок для производства новых нейронов



Новости партнеров