Исследование, проведенное доцентом TSRI Шриниваса Субраманиам, было опубликовано 15 ноября в журнале Science Signaling.
Несмотря на многие достижения, точные сигнальные механизмы, которые регулируют двигательную функцию в полосатом теле, той части мозга, которая отвечает за двигательную активность, остаются неизвестными. Новое исследование впервые выявило сеть взаимодействия белков, которая помогает контролировать эти функции, подавляя передачу сигналов дофамина, нейромедиатора, участвующего в регулировании движения.
«Пара белков действует через сеть взаимодействия белок-белок – то, что мы называем« резактомом »- в полосатом теле», – сказал Субраманиам. "Это может иметь гораздо более широкие последствия при неврологических, психиатрических и аддиктивных расстройствах. Лекарства, которые связываются с любым из этих белков, могут иметь терапевтический эффект при заболеваниях, поражающих эту часть мозга."
Исследование было сосредоточено на индуцированной амфетамином активности, на которую влияет так называемая сигнальная схема RasGRP1-Rhes. Такие препараты, как амфетамин, которые вызывают высвобождение дофамина в полосатом теле, усиливают двигательную активность.
Rhes действует как своего рода тормоз для передвижения, вызванного амфетамином; для нормальной двигательной активности RasGRP1 и другие белки-партнеры в сети Rhesactome, индуцированной амфетамином, должны блокировать Rhes. Это откалиброванное взаимодействие Rhes с белком RasGRP1, которое регулирует полосатый контроль двигательных функций.
В исследовании исследователям удалось использовать RasGRP1 для подавления Rhes-опосредованного контроля моторной активности полосатого тела на животных моделях. Модели на животных с дефицитом резус-фактора имели более выраженную активную поведенческую реакцию на амфетамины.
Но все изменилось, если RasGRP1 был исчерпан.
"Это деликатные и очень сложные отношения", – сказал Субраманиам. "Представьте, что вы бежите. Этот белковый комплекс тщательно контролирует эту двигательную функцию, модулируя действие резус-фактора. Вот почему вам нужны двойные элементы управления как RasGRP1, так и Rhes для точной настройки этих моторных функций.
Наше исследование фиксирует этот динамический комплекс, так что теперь мы впервые можем биохимически визуализировать его на сетевом уровне."
Что остается неизвестным на данный момент, так это то, как RasGRP1 на самом деле модулирует резус.
«Мы предполагаем, что задействованы как транскрипционные, так и посттранскрипционные механизмы», – сказал научный сотрудник TSRI Нилам Шахани, первый автор исследования. «Учитывая, что белок Rhes усиливается преимущественно в синаптических местах, одна интригующая возможность заключается в том, что RasGRP1 регулирует локальную трансляцию матричной РНК Rhes в синапсе."