De vorming van neurites, een proces genoemd neuritogenesis, is de eerste stap in de differentiatie van neuronen, de basisinformatiecellen van het centrale zenuwstelsel.
Het „begrip van hoe neurites de vorm essentieel is, aangezien deze structuren tot gespecialiseerde axons en de dendrieten leiden die sensorische input aflossen en laat ons om te zien, te horen, te proeven, reden en droom toe,“ bovengenoemde Klemke.
De neuronen regenereren door één of verscheidene lange, dunne neurites te sturen die uiteindelijk in axons zullen onderscheiden, die hoofdzakelijk signalen, of dendrieten ontvangen, hoofdzakelijk betrokken bij het sturen van signalen. Deze lange, tak-als uitsteeksels hebben een gespecialiseerde sensorische structuur genoemd een de groeikegel die het extracellulaire milieu sondeert om zijn weg te vinden en te bepalen welke richting zou moeten bewegen neurite omhoog met andere neurites vast te haken die ook in axons en dendrieten zullen onderscheiden.
Het neurale signalerende netwerk van dendrieten en axons vormt een reusachtig informatienet, dat het team UCSD bestudeert om te ontdekken hoe de neuronen verbinden en regenereren om behoorlijk juiste bedrading van de hersenen te handhaven. Het begrip van de rol dat neuritogenesis in de regeneratie van zenuwverbindingen speelt die door ziekten zoals Alzheimer worden beschadigd, Parkinson of andere neurogenerative ziekten is een belangrijke component om het signalerende netwerk in kaart te brengen.
„Ons primair doel is unieke proteïnen te identificeren die neurite om veroorzaken te ontspruiten en te onderscheiden,“ bovengenoemde Klemke. „Wij willen ook de onderliggende signalen begrijpen die neurite vorming en migratie in antwoord op richtingrichtsnoeren.“ leiden
Identificeerden de post-doctorale vennoten Olivier Pertz en Yingchun Wang van Klemke een complex netwerk van verrijkte proteïnen genoemd GEFs en Hiaten die neuritogenesis door het signaleren te moduleren controleren.
„Dit het signaleren verstrekt externe begeleidingsrichtsnoeren aan mechanische mechanismen binnen de cel die neurite doorgaan maken, draaien, of richting omkeren,“ bovengenoemde Klemke. „Begrijpend hoe duizenden van het werk van neuriteproteïnen in overleg someday ons kunnen helpen neurites aan de juiste plaats in het lichaam leiden om het effect van neurale degeneratieve ziekten of hulp te regenereren en om te keren vergemakkelijk ruggemerg het helen na verwonding.“
De onderzoekers ontwikkelden een unieke microporous filtertechnologie om neurite van het cellichaam van het neuron te scheiden, genoemd soma. De capaciteit om miljoenen neuronen in hun soma te snijden en neurite componenten opende de deur voor het gebruiken van massaspectrometrie, een hulpmiddel bekwaam om duizenden proteïnen te identificeren die uniek de twee structuren samenstellen. Gebruikend informatie die van het gepubliceerde werk wordt verzameld, konden de onderzoekers toen de functie van de meeste neuriteproteïnen voorspellen. Dit stond hen toe om een blauwdruk van te construeren hoe duizenden proteïnen samenwerken om neurite vorming te vergemakkelijken.
###
De medewerkers aan de studie omvatten Richard D. Smith, Feng Yang, en David G. Camp II, de Biologische Afdeling van Wetenschappen, het Milieu Moleculaire Laboratorium van Wetenschappen, het Vreedzame Nationale Laboratorium van het Noordwesten, Richland, WA; en Olivier C. Pertz, Yingchun Wang, Wei Wang, Laurie het Ministerie Gay, UCSD van J. van Pathologie en het Centrum van Kanker van Moores UCSD.
Het werk werd gefinancierd door toelagen van de Nationale Instituten van Gezondheid, Susan G. Komen Foundation, en een Toelage van het Consortium van de Migratie van de Cel. Het milieu Moleculaire Laboratorium van Wetenschappen is een de gebruikersfaciliteit van het Ministerie van de V.S. nationale wetenschappelijke van Energie. |
