NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний

Новое исследование, проведенное группой ученых из Университета Макгилла и Университета Вандербильта, проливает свет на наше понимание молекулярных истоков некоторых форм аутизма и умственной отсталости.

Впервые ученые смогли успешно получить изображения с атомным разрешением быстро движущегося ионотропного глутаматного рецептора (iGluR) в процессе переноса кальция. iGluR и их способность переносить кальций жизненно важны для многих функций мозга, таких как зрение или другая информация, поступающая от органов чувств. Кальций также вызывает изменения в сигнальной способности iGluRs и нервных связей, что является ключевым клеточным событием, которое приводит к нашей способности приобретать новые навыки и формировать воспоминания.

iGluRs также являются ключевыми игроками в развитии мозга, а их дисфункция в результате генетических мутаций, как было показано, приводит к некоторым формам аутизма и умственной отсталости. Однако основные вопросы о том, как iGluR вызывают биохимические изменения в физиологии мозга, транспортируя кальций, остаются малоизученными.

В ходе исследования ученые сделали миллионы снимков белка iGluR в процессе транспортировки кальция и неожиданно обнаружили временный карман, который задерживает кальций на внешней стороне белка. Имея под рукой эту информацию, ученые использовали электрофизиологические записи высокого разрешения, чтобы наблюдать за движением белка в процессе транспортировки кальция в нервную клетку.

Полученные результаты очень важны, поскольку мы впервые описали механизм транспортировки кальция, который в конечном итоге управляет клеточными процессами, приводящими к обучению и памяти, — говорит Дерек Боуи, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature Structural and Molecular Biology, и содиректор группы информационных систем клетки в Школе биомедицинских наук Макгилла.

Обнаруженный биологический механизм не только сохранился среди всех видов млекопитающих, но и встречается в организмах, которые ответвились от эволюционного пути человека более 500 миллионов лет назад.

Первоначальный проект белка был настолько хорош, что, похоже, эволюции не нужно было его менять, — говорит Боуи.

«Визуализация крошечных ионов и молекул воды в поре канала с помощью технологии крио-ЭМ была удивительным опытом. Она высветила древний карман для связывания кальция, который мы смогли понять с функциональной точки зрения в сотрудничестве с лабораторией Боуи. Наша находка имеет фундаментальное значение для кальциевой сигнализации в нейронах и выдвигает интересные гипотезы о синаптической функции, которые могут быть проверены экспериментами в будущем», — говорит Накагава, ведущий автор работы и профессор кафедры молекулярной физиологии и биофизики Школы фундаментальных наук Вандербильта.

29.02.2024


Подписаться в Telegram



Здоровье

Obesity: Физическая активность по вечерам снижает уровень сахара в крови
Obesity: Физическая активность по вечерам снижает уровень сахара в крови

Согласно новому исследованию, опубликованному ...

Sleep: Умные термостаты помогут исследовать сон в домашних условиях
Sleep: Умные термостаты помогут исследовать сон в домашних условиях

Новое исследование, которое будет представлено...

Найдена связь между исцелением от апноэ и профилактикой разводов
Найдена связь между исцелением от апноэ и профилактикой разводов

Новое исследование, результаты которого будут ...

Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие
Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие

В некоторых тяжелых случаях COVID-19 легкие по...

Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий
Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий

Исследователям из Каролинского института ...

Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей
Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей

В ходе двух исследований, проведенных в О...

Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить
Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить

Человеческий мозг фильтрует поток впечатлений,...

Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз
Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз

Исследование Кембриджского университета, Велик...

Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты
Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты

У пожарных может быть повышенный риск развития...

ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом
ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом

Некоторые методы иммуноукрепляющей терапии уже...

Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей
Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей

Почти четверть американских детей с симпт...

eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови
eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови

Одни из самых смертоносных бактерий в&nbs...

New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз

По данным нового крупного исследования, провед...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни

Новости компаний, релизы

Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Российские ученые выяснили, что за пять лет число случаев нетрудоспособности из-за онкологии выросло в стране почти на 70%