07136476172 - 09172030360 info@danabrain.ir

همانطور که اکنون محققان انستیتوی عصب شناسی ماکس پلانک و دانشگاه آکسفورد نشان داده اند، سه پروتئین Teneurin  ،Latrophilin و FLRT در کنار هم قرار گرفته و سلولهای عصبی همسایه را در تماس نزدیک قرار می دهند و این امکان را فراهم می کند تا سیناپس ها و تبادل اطلاعات بین سلول ها فراهم شود. با این حال، در مرحله اولیه رشد مغز، تعامل همان پروتئین ها منجر به دفع سلول های عصبی در حال مهاجرت می شود.

بینش دقیق در مورد مکانیسمهای هدایت مولکولی سلولهای مغزی با توجه به تجزیه و تحلیل ساختاری مجموعه پروتئین امکان پذیر بود.

پروتئین های Teneurin و FLRT به گونه ای روی سطح سلول های عصبی قرار دارند که انگار لنگر انداخته اند. آنها در جستجوی پروتئین شریک خود، لاتروپیلین، در سلولهای عصبی دیگر هستند. هنگامی که سه پروتئین در تماس باشند، غشاها را به هم وصل کرده و نگه می دارند. سپس آبشارهای سیگنالینگ ناشناخته را تحریک می کنند و از این رو تشکیل سیناپس در این ناحیه را ترویج می دهند.

Teneurin و پروتئین های شریک آن این تماس های مهم سلولی را در مغز ایجاد می کنند. Teneurin همچنین یک پروتئین بسیار قدیمی تکاملی است که پروتئین های مرتبط با آن در ارگانیسم های متنوعی از باکتری ها گرفته تا کرم ها، مگس های میوه ای و مهره داران یافت می شود. با این حال، نقش این پروتئین ها در رشد مغز، هنگامی که نورون ها هنوز سیناپس ها را تشکیل نمی دهند، ناشناخته مانده است.

 

 

 

 

بررسی عملکرد مجموعه پروتئین

 

یک تیم بین المللی از محققان اکنون به تفصیل، ساختار مجموعه پروتئین Teneurin-Latrophilin را بررسی کرده اند. با استفاده از کریستالوگرافی پرتونگاری با وضوح بالا، آنها در نهایت توانستند درباره عملکرد آن در رشد اولیه مغز، اطلاعات بیشتری کسب کنند.

تجزیه و تحلیل ساختاری و شبیه سازی متعاقب اتصال FLRT، به محققان این امکان را می دهد تا مکان های اتصال را که سه پروتئین به هم پیوسته اند شناسایی کنند. دانشمندان با ایجاد حداقل تغییرات می توانند این مکان های اتصال را قطع کنند. در نتیجه، رفتار مهاجرتی نورونهای جنینی در مغز موشها تغییر یافت.

در طی رشد مغز، نورونهای جنینی به نواحی مختلفی از مغز، مهاجرت می کنند. همانطور که اکنون تحقیقات نشان داده است، سه پروتئین برای هدایت سلول ها به مقصد خود کمک می کنند.

“جای تعجب است که این اتفاق نه با جذب، بلکه در شکل گیری سیناپس، با دفع سلول ها اتفاق می افتد.””این عملکرد کاملاً جدید و غیرمنتظره بود.”

 

واکنشهای مختلف

 

نورونهای جنینی اغلب فقط دارای یک بدن سلولی و برآمدگی های کوتاه هستند، به نام نوریت ها. هنگامی که Teneurin و FLRT روی این ساختارها به Latrophilin متصل می شوند، سلول ها یکدیگر را دفع می کنند. در نتیجه سلولهای مهاجر تا حدی ارتباط خود را از دست می دهند و آهسته تر رشد می کنند وتوسعه می یابند.

سلول ها در زمان مناسب به محل هدف خود در مغز برای توسعه یافتن در آن قسمت می رسند، جایی که بالغ می شوند و یک آکسون طولانی تشکیل می دهند.

تعامل بین سه پروتئین سلولهای عصبی جوان را به مقصد خود در مغز متصل می کند. با این وجود، پروتئین ها در انتهای رشد مغز قرار گرفته و شکل گیری سیناپس ها را به دست می آورند.

با این حال، هنگامی که در سطح چنین آکسون، Teneurin و FLRT یک واکنش دافع کننده را در مواجهه با Latrophilin، ایجاد نمی کنند. در اینجا پروتئین ها سلول ها را به هم می رسانند، باعث ایجاد سیناپس ها می شوند و در نهایت منجر به مونتاژ شبکه های عصبی ارتباطی می شوند. 

“اکنون ما شرایط ایده آل برای بررسی تداخلات بیشتر پروتئین ها در طول رشد مغز را داریم.” در مطالعات قبلی خود، محققان توانستند نشان دهند كه FLRT هم بر رفتار مهاجرت سلولهای عصبی جوان و هم در ایجاد برآمدگی در سطح مغز از طریق تعامل با شرکای اتصال دهنده خود تأثیر می گذارد. ”دیدن اینکه آیا و چگونه Teneurin و Latrophilin در این تعامل ها نقش دارند، هیجان انگیز خواهد بود.”

برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید. 

منبع:

“Structural Basis of Teneurin-Latrophilin Interaction in Repulsive Guidance of Migrating Neurons”. Rüdiger Klein et al

Open chat
Powered by