Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Para saintis membangun protein dengan potensi untuk mengubah fungsi otak, ingatan pada tikus dan ikan

Anonim

Para saintis di USC telah membangunkan alat baru untuk mengubahsuai aktiviti otak dan ingatan dengan cara yang disasarkan, tanpa bantuan mana-mana ubat atau bahan kimia.

iklan


Protein GFE3 dapat membantu para penyelidik memetakan sambungan otak dan lebih memahami bagaimana sinaps melekatkan fungsi otak, kata pengarang utama Don B. Arnold, seorang profesor sains biologi di Kolej Surat, Seni dan Sains USC Dornsife.

Ia juga membolehkan mereka untuk mengawal aktiviti saraf dan membawa kepada kemajuan dalam penyelidikan untuk penyakit atau keadaan dari skizofrenia kepada kecanduan kokain, kata Arnold.

Alat baru adalah protein yang membawa hukuman mati untuk protein sinaptik dalam sel-sel tertentu. Protein boleh dikodkan dalam genom haiwan untuk mematikan sinapsinya secara berkesan - sambungan antara neuron - meningkatkan aktiviti elektrik mereka.

"GFE3 memanfaatkan sedikit protein yang diketahui dan luar biasa dalam otak, " kata Arnold.

Protein mengambil kesempatan daripada proses intrinsik - kitar otak merendahkan dan menggantikan protein. Kebanyakan protein otak bertahan hanya beberapa hari sebelum mereka direndahkan secara aktif dan digantikan oleh protein baru. GFE3 mensasarkan protein yang memegang sinaps penghambatan bersama-sama ke sistem degradasi ini dan sebagai akibatnya, sinaps tersebut runtuh.

"Daripada sel yang memutuskan apabila protein perlu direndahkan, kita semacam merampas proses itu, " kata Arnold.

Untuk kajian yang diterbitkan dalam jurnal Kaedah Alam pada 6 Jun, pasukan saintis mengkaji kesan protein dalam kedua-dua tikus dan zebrafish. Para penyelidik mendapati bahawa protein GFE3 mencetuskan neuron pada kedua-dua belah tulang belakang untuk bekerja dalam pembangkang, menjana pergerakan yang tidak diselaraskan.

Sebelum ini, ubat-ubatan boleh digunakan untuk menghalang sinaps yang melekat di otak, misalnya benzodiazapines, yang merawat kecemasan, insomnia atau sawan. Tetapi ubat-ubatan menghalang semua sel-sel di kawasan tertentu, bukan hanya neuron yang merupakan sasaran yang dimaksudkan.

"Sayangnya, sel-sel yang sangat berbeza, malah fungsi yang bertentangan cenderung berada di sebelah satu sama lain di dalam otak, " kata Arnold. "Oleh itu, eksperimen farmakologi amat sukar untuk mentafsir. Dengan mengodkan GFE3 dalam genom, kita boleh mensasarkan dan memodulasi sinaps yang menyekat sel-sel tertentu tanpa menjejaskan sel-sel lain yang mempunyai fungsi yang berbeza."

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh University of Southern California . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Garrett G Gross, Christoph Straub, Jimena Perez-Sanchez, William P Dempsey, Jason A Junge, Richard W Roberts, Le A Trinh, Scott E Fraser, Yves De Koninck, Paul De Koninck, Bernardo L Sabatini, Don B Arnold. Kaedah berasaskan E3-ligase untuk ablating synapates . Kaedah Alam, 2016; DOI: 10.1038 / nmeth.3894