Białko Tweek odgrywa kluczową rolę w komórkach nerwowych
Tajemnica osłaniająca sposób przekazywania informacji przez neurony została rozwiana. Naukowcy z Belgii i USA, których prace są finansowane ze środków unijnych, twierdzą, że podczas gdy recykling jest ważnym elementem mechanizmu przekazywania impulsów nerwowych, kluczową rolę odgrywa w nim biało Tweek. Odkrycia opublikowano w czasopiśmie Neuron. Na przestrzeni lat, dzięki innowacyjnym metodologiom przesiewowych badań genetycznych i biologicznych, naukowcy zidentyfikowali wiele białek biorących aktywny udział w takich procesach komórkowych jak np. recykling pęcherzyków. W ramach ostatnich badań, sfinansowanych w części z unijnego grantu Marie Curie dla najlepszych, udało się rzucić więcej światła na to złożone zagadnienie. Impulsy nerwowe przekazywane są z jednej komórki do drugiej w strukturach zwanych synapsami, które znajdują się na koniuszku neuronu. Tutaj pęcherzyki synaptyczne, które wyglądają jak niewielkie bąbelki, przenoszą substancje chemiczne zwane neuroprzekaźnikami do synapsy. Pęcherzyki łączą się wówczas z błoną komórkową w procesie zwanym egzocytozą. Komórki nerwowe zabierają następnie dodatkowy fragment błony i zwracają go komórce (proces zwany endocytozą) w celu recyklingu. Co zatem uruchamia recykling pęcherzyków synaptycznych? To białko Tweek - zidentyfikowane i opisane oraz nazwane imieniem postaci Tweek Tweak z kreskówki South Park, nadpobudliwego i pełnego obaw chłopca, który pije zbyt dużo kawy. "Białko Tweek jest potrzebne do utrzymywania normalnego recyklingu pęcherzyków synaptycznych oraz wpływa na dostępność PI [lipidów fosfoinozytolowych]. "Nasze dane sugerują, że białko Tweek może co najmniej w części kontrolować recykling pęcherzyków synaptycznych poprzez wpływanie na poziom lub dostępność PI (4,5)P2 [4,5-difosforan fosfatydyloinozytolu ] w synapsie." Zdaniem Hugo Bellena, profesora genetyki molekularnej i genetyki człowieka w Baylor College of Medicine (BCM) w USA i naczelnego autora artykułu, muszki owocowe pozbawione białka Tweek cierpią na hiperaktywność i trzęsą się. "Utrata tego białka powoduje niedobór endocytarny" - jak mówi. Naukowcy odkryli, że komórki pozbawione białka Tweek miały również niski poziom PI(4,5)P2, który gromadzi się w błonie plazmatycznej większości komórek. Manipulowanie aktywnością komórki w celu podniesienia poziomu PI(4,5)P2 pomogło stłumić defekt endocytarny pęcherzyków. Zespół przeprowadził przesiewowe badania genetyczne, aby zidentyfikować białka, które wpływają na przekaz i plastyczność synaptyczną much, które są nosicielami losowych mutacji wywołanych chemicznie. Badania wykazały, że dostarczanie białka Tweek do zmutowanych neuronów bez genu cofa defekty endocytarne. Zdaniem naukowców, większość gatunków posiada białko Tweek, niemniej trudno je zlokalizować, ponieważ występuje w niezwykle małych ilościach w komórce. "Wywnioskowaliśmy, że białko Tweek odgrywa pewną rolę w zapewnianiu odpowiednich ilości PI(4,5)P2, po to by inne białka mogły być włączane do strefy endocytarnej" - mówi profesor Bellen. W badaniach wzięli również udział naukowcy z Flandryjskiego Instytutu Biotechnologii (VIB) i Katholieke Universiteit Leuven (K.U. Leuven) w Belgii oraz z Wydziału Medycyny Uniwersytetu Yale w USA.
Kraje
Belgia