تنوع ساختاری در گیرنده اصلی مغز را قادر به مقابله با شرایط خصمانه می کند

تنوع ساختاری در گیرنده اصلی مغز را قادر به مقابله با شرایط خصمانه می کند

374 0

در طی یک سکته مغزی یا تشنج صرعی، نورون ها در قسمت های آسیب دیده مغزی با نرخ غیر طبیعی سرعت می گیرند. یک محصول جانبی این شرایط این است که pH مغز به طور قابل توجهی کاهش می یابد و محیط زیست محلی را به طور غیرمعمول اسیدی می کند.

زیست شناسان آزمایشگاه Cold Spring Harbor (CSHL) با استفاده از یک روش میکروسکوپ قوی که به نام cryo-EM شناخته می شود، چگونه یک عنصر کلیدی فیزیولوژی مغز، یک پورت اتصال دهنده برای عصبی تحریک کننده گیرنده NMDA نامیده می شود، می تواند در این محیط خصمانه عمل کند.

یک تیم به رهبری CSHL پروفسور Hiro Furukawa تصاویر با وضوح بالا از یک نوع از گیرنده NMDA منتشر شده است که برای عملکرد در pH پایین سازگار است. “ما برای حداقل 20 سال شناخته شده است که انواع مختلف گیرنده NMDA به طور واضح کار می کنند، به خصوص در محیط اسیدی شده ایجاد شده توسط تشنج و سکته مغزی،” Furukawa می گوید. “تا به امروز، ما ساز و کار مولکولی پایه را درک نمی کنیم.”

گیرنده های NMDA در غشای نورون های هیجان انگیز قرار می گیرند، جایی که آنها منافذ را تشکیل می دهند و سیگنال های الکتریکی را کنترل می کنند، با جریان دادن اتم های الکتریکی یا یون ها در داخل و خارج. گیرنده های NMDA زمانی فعال هستند که مغز یاد می گیرد و حافظه های جدیدی را تشکیل می دهد. گمان می رود که گاهی اوقات اختلالات گیرنده در انواع بیماری هایی مانند بیماری های نورودنژراتیک، درد، افسردگی و اسکیزوفرنیا دخیل هستند.

تیم Furukawa نشان می دهد که چگونه گیرنده های NMDA می توانند کمی در آرایش پروتئین خود را تغییر دهند به لطف مکانیسم سلولی به نام جایگزین یک فرآیند که ژن تک را برای تولید انواع متمایز از یک پروتئین واحد قادر می سازد. یکی از انواع “اتصالات” گیرنده که در مغز وجود دارد، نسبت به سایر نسخه ها کمتر حساس به محیط اسیدی است.

گیرنده NMDA چیزی است که دانشمندان یک tetramer نامیده اند. فکر می کنم آن را به عنوان یک لوله متشکل از چهار پروتئین است که در داخل یک نورون با محیط خارج متصل می شود. چهار پروتئین به گونه ای در هم آمیخته اند که یک فضای باز را از طریق مرکز خود و کانال یونی  می گذارند.

چهار پروتئین گیرنده در دو مجموعه از دو “واحد” نامیده می شود GluN1 و GluN2. تیم Furukawa یک نوع از گیرنده را مشاهده کرد که در آن بخش کوچکی از واحد GluN1 کمی تغییر کرده است. این تغییر معماری گیرنده را با کشیدن زیر گروه های GluN1 و GluN2 به آغوش تنگ تر تغییر می دهد. این، به نوبه خود، یک رابط را با بخشی از ساختار بزرگتر که در آن یک سنسور PH واقع شده است، تغییر می دهد.

نتیجه این است که گیرنده کل کمتر به تغییرات pH حساس است. Furukawa می گوید: “ما از طبیعت یاد گرفتیم که چگونه این گیرنده دست نخورده باقی می ماند و زمانی که محیط زیست تبدیل می شود، خصمانه می شود. پژوهش هایی مانند این نشان می دهد که تلاش برای ایجاد درمان هایی است که این گیرنده مهم را در معرض نواقص قرار می دهند.”

منبع:

موارد تهیه شده از آزمایشگاه سرد هاربر سرد 

بازنشر(Cite this article as):
دکتر دلارام رسولی مکرمی. تاپ نیوز: تنوع ساختاری در گیرنده اصلی مغز را قادر به مقابله با شرایط خصمانه می کند. آخرین ویرایش: سپتامبر 23, 2018. https://psychology.e-teb.com/?post_type=post&p=3972

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.