Skip to main content
European Commission logo print header

Identification of the dynamic mechanisms regulating the targeting and clustering of sodium and potassium channels in neurons

Article Category

Article available in the following languages:

Architektura neuronów w zdrowiu i chorobie

Badacze europejscy analizowali strukturę neuronów w warunkach prawidłowych i chorobowych. Ich prace skupiały się na lokalizacji i modyfikacji kanałów jonowych, które są niezbędne do właściwej transmisji sygnału.

Zdrowie icon Zdrowie

Neurony są zróżnicowaną grupą komórek, odpowiadających za otrzymywanie i przekazywanie informacji w mózgu. Białka transbłonowe, nazywane też kanałami jonowymi, inicjują i utrzymują sygnały elektryczne, które płyną poprzez aksony neuronalne. Podstawowa zdolność wzbudzania i czynność aksonów jest w dużym stopniu uzależniona od ekspresji i lokalizacji jonowych kanałów sodowych (Nav) i potasowych (Kv) znajdujących się w segmencie początkowym aksonu (AIS) oraz przewężeniach Ranviera. Niewłaściwa lokalizacja tych kanałów i propagacja potencjału w aksonie może prowadzić do patologii układu nerwowego. Poznanie mechanizmów regulatorowych ekspresji i lokalizacji kanałów jonowych jest niezbędne zrozumienia leczenia takich nieprawidłowych fenotypów. W tym kontekście naukowcy będący uczestnikami finansowanego ze środków UE projektu CHANNEL TARGETING badali czynniki molekularne i komórkowe rządzące odpowiednim celowaniem i organizacją Nav i Kv1 w aksonach. Wyniki tych badań wskazują, że dynamiczna fosforylacja przez kinazę kazeinową (CK2) i kinazy cyklinozależne (CDK) reguluje lokalizację odpowiednio Nav i Kv1. Ustalono, że odbywająca się za pośrednictwem CK2 fosforylacja uczestniczy w tworzeniu klastrów Nav1 in vivo, a ponadto konkretna lokalizacja CK2 na AIS jest uzależniona od ekspresji Nav1. Jeśli chodzi o kanały Kv1, CDK dokonuje odwróconej fosforylacji ich podjednostek pomocniczych (Kv2), wpływając na ich wiązanie się z powiązanym z mikrotubulami białkiem EB1. Umożliwia to w konsekwencji ich prawidłowe umieszczenie w błonie aksonów. Podsumowując, badanie CHANNEL TARGETING zwiększyło naszą wiedzę na temat mechanizmów molekularnych regulujących ekspresję i tworzenia skupisk kanałów jonowych w aksonach. Uwidacznia to ważną rolę dynamicznej regulacji w kalibracji wzbudzania neuronów w warunkach normalnych i patologicznych.

Słowa kluczowe

Neuron, kanały jonowe, akson, potencjał błonowy, sód, potas, AIS, węzły Ranviera, ankyryna G, kinaza

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania