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Función previamente desconocida: proteínas nolin

Función previamente desconocida: proteínas nolin

Imagen: EM esquemática de una sinapsis excitatoria y un diagrama de las redes de proteínas que anclan los receptores AMPA a la membrana celular.
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Crédito: Bernd Weckler/Universidad de Friburgo

Un equipo de investigación germano-estadounidense encabezado por el profesor Dr. Bernd Fackler de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo mostró el efecto principal de las proteínas Noelin1-3 en el aprendizaje y la formación de la memoria en el cerebro de los mamíferos. Los resultados de este estudio detallado se publicaron recientemente en la revista nervioso Por la editorial Cell Press. Los principales autores son el Dr. Sami Boudkazi amistad. Schwenk está haciendo trampaAmbos son miembros del Instituto de Fisiología de Friburgo, y el Dr. naoki nakaya De los Institutos Nacionales de Salud en Bethesda, Maryland, EE. UU.

Establecer una mejor comprensión del cerebro.

Se requieren al menos 40 proteínas para el ensamblaje y la función de los receptores AMPA, los principales receptores de neurotransmisores en las sinapsis excitatorias del cerebro. En los últimos 10 años, el grupo de investigación de Fakler ha demostrado la importancia funcional de la mayoría de estos componentes básicos; Sin embargo, la función de algunos bloques de construcción quedó sin resolver. Estos incluían proteínas Noelins1-3 poco conocidas, una familia de proteínas secretadas que están altamente conservadas en todos los vertebrados.

Investigamos los receptores AMPA en el cerebro de ratones con deleciones específicas de las proteínas Noelin1-3. Estos animales recortables fueron creados por nuestros socios estadounidenses dirigidos por el Dr. Stanislav Tomarev de los Institutos Nacionales de Salud, Bethesda, MD, EE. UU. “, dice el líder del estudio Fackler. Él resume los hallazgos principales de la siguiente manera: “Hemos demostrado que las noelinas, ensambladas como un tetrámero, se unen a los receptores AMPA a una variedad de proteínas de anclaje, incluida la neurexina1 o neuritin1, estabilizando así los receptores en la membrana celular. Noelins1-3 son responsables de establecer la plasticidad sináptica de las neuronas dependiente de la actividad: actúan como “anclajes universales” que controlan la distribución y la dinámica de los receptores AMPAR en el cerebro. “

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Estos hallazgos no refuerzan la conclusión de que, en ausencia de las sinapsis de Noelin, difícilmente pueden aprender. Además, la ausencia de estas proteínas secretoras conduce a profundos efectos negativos tanto en la función a largo plazo como en la morfogénesis de las neuronas. “Nuestro trabajo muestra que la complejidad de las neuronas disminuye y que algunas funciones ya no son posibles –dice Fackler–. ¿Qué consecuencias podrían tener estos cambios para las funciones cerebrales superiores?

Hallazgos clave de la investigación básica en otras disciplinas

Es posible que los resultados de estos esfuerzos de investigación internacionales no se apliquen completamente al cerebro humano, dice Fackler. Sin embargo, planteamos la hipótesis de que los receptores AMPA son casi idénticos entre roedores y humanos. Por lo tanto, soy optimista de que nuestros hallazgos sobre las acciones de Noelen en el cerebro de roedores pueden contribuir a la investigación básica en humanos”. Además, nuestros hallazgos pueden ser utilizados por científicos de otras disciplinas para explicar el grado alterado de plasticidad observado entre las neuronas. o neuronas Sacar conclusiones sobre el funcionamiento de las redes neuronales y su procesamiento de la información.

  • Publicación original: Sami Budkazy, Jochen Schwenk, Naoki Nakaya, Alain Brechet, Astrid Koliwe, Harumi Harada, Wolfgang Bildel, Akos Kulik, Lijen Dong, Afia Sultana, Gerd Zolis, Uwe Schulte, Stanislav Tomarev, Bernd Fäckler. Una red de proteínas extracelulares reguladas por Noelin necesarias para la estabilización constitutiva y dependiente del contexto de los receptores AMPA, en: neuronas (2023). https://doi.org./10.1016/j.neuron.2023.07.013
  • El Prof. Dr. Bernd Wackler es Director del Instituto de Fisiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo y Coordinador de Área del Grupo de Excelencia CIBSS – Centro de Estudios Integrativos de Señalización Biológica. Sus intereses de investigación incluyen la regulación molecular y la función de la transducción rápida de señales en la membrana celular, el análisis proteómico de complejos de proteínas de membrana y el análisis de estructura y función de canales iónicos y receptores acoplados a proteínas G. www.cibss.uni-freiburg.de/de/ueber-cibss/forschende/translate-to-deutsch-person-details/prof-dr-bernd-fakler y www.med.uni-freiburg.de/de/fakultaet/profs/fakler
  • el estudio Análisis molecular de la excitación neuronal Desarrollado dentro del proyecto. Análisis molecular del ensamblaje y la función de los complejos del receptor AMPA en la membrana plasmática de las neuronas del cerebro de los mamíferosID 439189341 y fue financiado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG).
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comunicación:
Gabinete Universitario y Comunicaciones Científicas
Universidad de Friburgo
Teléfono: 0761/203-4302
correo electrónico: [email protected]


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