Beynin proteolitik mekanizması sinapslarda yeni bir rol buldu

Çığır açan bir keşifle, bilim adamları beyindeki protein yıkım mekanizması ve bunun sinapslardaki rolü hakkında büyüleyici içgörüler ortaya çıkardılar. Bu vahiy, çeşitli nörolojik bozuklukların tedavisi için umut verici bir yol ortaya çıkardı.

Araştırmacılar, bu karmaşık sistemin nasıl çalıştığını anlayarak, bu durumların tedavisinde devrim yaratabilecek hedefe yönelik tedaviler geliştirebilirler. Bu yeni keşfedilen bilgi, nörobilimde heyecan verici olasılıkların kapılarını açtı ve dünya çapında nörolojik rahatsızlıklardan muzdarip bireylere umut veriyor.

Science dergisinde yayınlanan yakın tarihli bir çalışma, beyindeki proteazom olarak bilinen proteinleri yok eden bir mekanizmaya ilişkin büyüleyici bir keşfe ışık tutuyor. Birincil işlevi beyindeki proteinleri filtrelemek olsa da, araştırmacılar proteazomun hayati bir bileşeni olan düzenleyici cisimcik 19’un sinapslarda beklenmedik küçük bir rolü olduğunu keşfettiler.

Bu ‘ilave aydınlatma’ işlevi, beyindeki proteinlerin farklı bağlamlarda uyum sağlayabildiğini ve yeni işlevler gerçekleştirebildiğini gösterir; bu da çeşitli nörolojik bozuklukların teşhis ve tedavisi için yeni yollar açabilir. Bu keşif, geleneksel anlayışa meydan okuyor ve sinapsların dinamik doğasına ışık tutarak, beynin çeşitli koşullara nasıl tepki verdiğine dair değerli bilgiler sağlıyor.

Bilim adamları geleneksel olarak düzenleyici proteazı (19S), istenmeyen veya hasar görmüş proteinleri tanımlamak ve ortadan kaldırmak için katalitik parçacıkla (20S) birlikte çalışan proteazom kompleksindeki rolüyle ilişkilendirirler. Bu mekanizma, beynin düzgün çalışması ve gelişimi için gereklidir. Ancak araştırmacılar, DNA BOYA adı verilen güçlü bir görüntüleme tekniği kullanarak şaşırtıcı bir keşfe dikkat çekti.

Sinapslarda, olağan 20S ortakları olmadan bağımsız olarak var olan, izole edilmiş 19S moleküllerinin önemli bir varlığının olduğunu bulmuşlardır.

“19S’nin yalnızca 20S’nin bir ortağı olmadığını fark ettik. Aynı zamanda birçok önemli sinaptik proteinin bağımsız düzenleyicisi olarak kendi başına hareket ediyor. Bu, sinapslardaki protein işlevi anlayışımıza yepyeni bir boyut kazandırdı.” Doçent ve makalenin baş yazarı Zhao Sun açıklıyor.

Bilim adamları, serbest 19S moleküllerinin sinapslarda bilginin iletimini ve depolanmasını düzenlediğini keşfettiler. Bu parçacıklar normalde proteinleri parçalar, ancak diğer işlevleri yerine getirmek için sinapslarda yeniden yönlendirilmiş gibi görünmektedir.

Bu parçacıkların işlevini tam olarak anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var, ancak bu keşif, nörolojik hastalıklar için yeni tedaviler geliştirmeye yönelik umut verici bir adım.

Dergi referansı:

1. Zhao Sun, Christina Dish ve diğerleri. Özgür organizasyonun bolluğu (19S) Sinapsları düzenleyen proteazom molekülleri. Bilimler. DOI: 10.1126/bilim.adf2018