Wskazywanie drogi komórkom nerwowym
Ustanowienie połączeń nerwowych jest złożonym procesem wymagającym współdziałania pomiędzy receptorami kierunkowymi a sygnałami zewnątrzkomórkowymi. Sygnały zwane wskazówkami kierunkowymi zazwyczaj się nakładają i mogą powodować zarówno odpychanie, jak i adhezję. W projekcie "Genetic analysis of a novel family of repulsive guidance cues acting through Unc5 receptors" (FLRT IN NEUROBIOLOGY) prowadzono badania nad białkami FLRT, nowo odkrytą rodziną białek związaną z rozwojem neuronalnym. We współpracy z innymi laboratoriami w CSIC & Universidad Miguel Hernández, Uniwersytetami w Lleidzie (Hiszpania) i Oksfordzie (Wielka Brytania) oraz Uniwersytetem im. Goethego (Niemcy), odkryto innowacyjne mechanizmy rozwoju neuronalnego. Badacze zwrócili uwagę na zależność między nadekspresją FLRT3 a umiejscowieniem pośrednich aksonów wzgórza. Ich wyniki po raz pierwszy wskazały, że FLRT3 jest ważnym modulatorem w kierowaniu wzrostu aksonów i że nadmiar tego białka kieruje aksony w bardziej frontalną pozycję. Białka FLRT są nietypowe, ponieważ mogą zarówno powodować adhezję jednakowych komórek, jak i stanowić ligandy receptorów związanych z odpychaniem. Naukowcy uzyskali mutanty, w których jedna z tych przeciwstawnych funkcji była zaburzona. Bazując na strukturach krystalicznych białek FLRT oraz receptorów Unc5 badano rolę białek FLRT w rozwoju układu nerwowego i krążenia. Dzięki testowi paskowemu przeznaczonemu do badania czynników kierujących wzrostem aksonów badacze odkryli, że FLRT3 odpycha aksony korowo-wzgórzowe. Co więcej, FLRT3 może oddziaływać równolegle zarówno poprzez Unc5 jak i FLRT3, osłabiając sygnał odpychania zależny od Unc5. Bodźce odpychania i adhezji mogą również opóźnić radialną migrację neuronów. Natomiast FLRT3 może również modulować styczny rozkład neuronów piramidowych. FLRT3 jest białkiem o szerokim wachlarzu funkcji i uczestniczy między innymi w waskularyzacji. Naukowcy odkryli, że białka FLRT pełnią swoją podstawową funkcję, tj. regulację adhezji i odpychania, również w kulturach komórek śródbłonkowych, w których ulegają ekspresji białka FLRT3 i Unc5B. FLRT3 odpycha szczytowe komórki śródbłonkowe, w których zachodzi ekspresja Unc5B oraz kontroluje rozgałęzianie naczyń krwionośnych w rozwijającym się oku myszy. Wyniki prac zespołu FLRT IN NEUROBIOLOGY mogą znaleźć zastosowania zarówno na polu neurobiologii jak i biologii układu krwionośnego. Badanie silnie zachowawczej i wielofunkcyjnej grupy białek FLRT ma też znaczenie dla rozwoju innych dziedzin, ponieważ białka te ulegają ekspresji w wielu tkankach, m.in. w sercu, nerkach i płucach.
Słowa kluczowe
Komórki nerwowe, wskazówki kierunkowe, odpychanie, adhezja, białko FLRT
