Homeostaza białek w neuronach
W synapsach neuronalnych występuje 100-500 różnych białek, a liczba ich kopii jest różna w poszczególnych synapsach. Aby utrzymać funkcjonowanie synaps neuronalnych, potrzebna jest ścisła regulacja syntezy, transportu i degradacji tych białek. Mimo że istnieje bezpośrednie powiązanie homeostazy białek i zmian w komórce oraz proteomie synaptycznym, nadal pozostaje niejasne, jak przebiega koordynacja tych dwóch procesów. Tradycyjnie przyjmowano, że wszystkie białka niezbędne do funkcjonowania neuronu są syntezowane w ciele komórki nerwowej. Jednakże niedawne doniesienia podważają tę hipotezę: odkryto lokalną syntezę białek w aksonach i dendrytach. Sugeruje to ponadto, że maszyneria syntezy i degradacji białek musi znajdować się w tym samym kompartmencie komórki, oraz musi podlegać koordynacji, aby osiągać niezbędne stężenie białek. Zakres finansowanego przez UE projektu NEURONALPROTEOSTASIS (Synaptic stability and modifiability: protein synthesis and degradation in neurons) objął badania powiązań syntezy i degradacji białek z plastycznością neuronów. Naukowcy chcieli zwłaszcza przeanalizować oddziaływanie syntezy i degradacji białek w dendrytach. Skupiono się w szczególności na szlaku ubikwityna-proteasom, który stanowi główny szlak degradacji białek. Naukowcy korzystali z inhibitorów proteasomu i odkryli znaczne zmniejszenie syntezy białek następujące po inhibicji ich degradacji. Co interesujące, zaobserwowanemu zmniejszeniu ogólnej degradacji białek towarzyszyło nasilenie syntezy ich określonych rodzajów. Gdy naukowcy przyjrzeli się bliżej naturze tej obserwacji, odkryli związek chemiczny zdolny do ponownego uruchomienia syntezy białek po inhibicji proteasomu. Reasumując, odkrycia uczestników projektu NEURONALPROTEOSTASIS stanowią podstawę dla przyszłych badań swoistej koordynacji syntezy i degradacji białek w dendrytach neuronalnych. Pełne zrozumienie tego oddziaływania w komórkach postmitotycznych, takich jak neurony, pomoże wyjaśnić, jak takie komórki radzą sobie w warunkach stresu. Jest to niezwykle istotne biorąc pod uwagę, że nieprawidłowe funkcjonowanie proteasomu jest powiązane z chorobami Parkinsona i Alzheimera.
Słowa kluczowe
Neurony, synteza białek, dendryty, NEURONALPROTEOSTASIS, proteasom
