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POSTECH研究团队已经确定了发生此类神经系统疾病的机制

大脑的神经系统疾病,例如痴呆症,自闭症和精神分裂症,现在是一个日益严重的社会问题。然而,对其确定原因的研究仍然不够。最近,POSTECH研究团队已经确定了发生此类神经系统疾病的机制,从而解决了治疗它们的难题。

就大脑神经系统疾病而言,当某些作用改变了脑源性神经营养因子(BDNF)的突触可塑性和信号传递时,就会出现问题,这对神经元的发育和分化具有深远的影响。神经细胞之间的信息通过突触传递,其中突触活性和突触结构根据刺激而动态变化和调节。在此期间,BDNF对神经细胞的存活和突触可塑性具有显着影响。当它出现故障时,不仅会干扰脑细胞之间的平稳信息交换 但也会杀死神经元,导致学习和记忆障碍。

POSTECH整合生物科学与生物技术学系的Kyong-Tai Kim教授和Jeong-Seop Jeong博士已经确定了BDNF调节AMPA受体局部表达的机制,这对于神经细胞的突触功能很重要。这项研究的结果发表在国际知名杂志《科学进展》十一月号上。

AMPA受体是谷氨酸作用于离子通道的受体,负责兴奋性神经信号。它们位于神经细胞的树突棘上,并在它们识别突触中分泌的谷氨酸时传递信号。对于突触可塑性,正常情况下,AMPA受体根据神经刺激的强度,持续时间和频率局部合成并有效地转运至突触后膜。树突状细胞中存在AMPA受体mRNA的存在是已知的,但迄今为止尚不清楚该mRNA如何翻译成受体蛋白的机制。

研究小组发现,AMPA受体mRNA的5'非翻译区具有内部核糖体进入位点(IRES)活性,与一般方法不同,当蛋白质hnRNP A2 / B1(一种与RNA结合的蛋白质)时,蛋白质翻译会增加—绑定到此站点。

已经证实,通过从细胞核转录而产生的AMPA受体mRNA移至树突,并在那里等待直到模拟发生以响应各种刺激而快速产生受体蛋白。特别地,当BDNF刺激神经细胞时,hnRNP A2 / B1的量增加,从而促进了AMPA受体蛋白的合成。这些在突触中局部合成的蛋白质有效地进行神经信号转导。

“这项研究揭示了突触可塑性预防脑发育异常或脑神经细胞变性的关键机制,”该研究的主持人金敬泰教授解释说。“我们希望将来为发展或退化性脑疾病(例如自闭症和痴呆症)的治疗提供重要线索。”

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