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

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...

JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты
JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты

Крупнейшее на сегодняшний день исследован...

Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Используя современные методы тканевой инженери...

Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека

Чуткие носы собак способны распознать ранние п...

Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома
Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома

Новое исследование показывает, что люди с...

Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста

Мигрирующие нейроны обладают конусом роста, ко...

Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком
Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком

В исследовании, опубликованном в журнале ...

IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни

Портативное роботизированное устройство, котор...

NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний

Новое исследование, проведенное группой ученых...

Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

Основываясь на десятилетних наблюдениях з...

Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни

Нервная анорексия поражает как мужчин, та...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса