Воспоминания поддерживаются связями между нейронами — синапсами. Но как эти синапсы сохраняют воспоминания десятилетиями? Неврологи в институте медицинских исследований Стоуэрс обнаружили самокопирующиеся кластеры или олигомеры синаптических белков — важный элемент для формирования долговременной памяти.
Невролог Эрик Кандель еще десять лет назад обнаружил, что у морского слизня Aplysia californica синапсам помогает белок CPEB (связывающий белок цитоплазматического элемента полиаденилированием).
Он существует в нейронах, частично в виде олигомеров, потому укрепляет синапсы по необходимости. Эти олигомеры устойчивы по сравнению с мономерами. А также они выступают в качестве шаблонов для формирования новых олигомеров из свободных мономеров.
CPEB-подобные белки существует у всех животных, в клетках мозга, помогая укреплять синапсы.
В новом исследовании, изучая особенности белка плодовых мушек, ученые обратили внимание на белок Orb2. Он также образует олигомеры в нейронах. «Мы обнаружили, что Orb2-олигомеров более многочисленны в синапсах нейронов, которые стимулируются, и что увеличение олигомеров происходит вблизи синапсов», — говорит ведущий автор Амитабха Маджумдар, доктор наук.
Нарушение Orb2 олигомеризации ухудшает функцию Orb2 в стабилизации памяти. Ученые создали измененный Orb2, который не создает олигомеры. Оказалось, у плодовых мушек с дефектным белком не формировались долгосрочные воспоминания.
Ученые выяснили, что Orb2 необходим для поддержания памяти млекопитающих.
Результаты могут помочь ученым понять роль болезнетворных олигомеров. Болезнь Альцгеймера, Паркинсона и болезнь Хантингтона связаны с распространением токсических олигомеров различных белков. Решающую роль в развитии болезни Альцгеймера играет бета-амилоид. Он, как Orb2, имеет две формы: инертную и активную форму. Ученые считают, что эти болезни развиваются из-за эволюции мозга относительно белков CPEB и других функциональных олигомеров, потому имеет меньше механизмов для поддержания олигомеров под контролем.
Написать нам