Kolínski vedci odhaľujú revolučný objav vo výskume mozgu

Kolínski vedci odhaľujú revolučný objav vo výskume mozgu

Výskumný tím na univerzite v Kolíne nad Rýnom výrazne pokročil v pochopení molekulárnej architektúry synapsií. Vaša štúdia publikovaná v časopise Prírodné komunikácie publikované, vrhá svetlo na úlohu proteínu gefyrín, ktorý funguje ako základný stavebný blok inhibičných synapsií. Tieto špeciálne synapsie sú kľúčové pre reguláciu neurónových signálov, ktoré tlmia aktivitu v mozgu.

Kolínski vedci pod vedením profesora Dr. Güntera Schwarza a profesora Dr. Elmara Behrmanna podrobne analyzovali štruktúru gefyrínu pomocou inovatívnej kryoelektrónovej mikroskopie. Prekvapivo zistili, že gefyrín tvorí flexibilné, predĺžené vlákna, ktoré hrajú zásadnú úlohu v postsynaptickej hustote synapsií. Tieto vlákna poskytujú organizačný základ pre vznik postsynapsie, ktorá je rozhodujúca pre komunikáciu medzi neurónmi.

Základné funkcie gefyrínu

Gefyrín slúži ako hlavný štrukturálny proteín na inhibičných synapsiách premenou GABA_A– a glycínové receptory ukotvené. Štúdie ukazujú, že dynamika gefyrínu je nevyhnutná pre synaptickú plasticitu. Zmeny v usporiadaní gefyrínových zhlukov možno pozorovať počas procesov synaptickej potenciácie a depresie. Tieto procesy sú rozhodujúce pre funkciu centrálneho nervového systému (CNS), ktorý zahŕňa mozog a miechu a je zodpovedný za spracovanie zmyslových informácií.

Proteín má komplexnú štruktúru a jeho stabilita a funkcia závisí od rôznych posttranslačných modifikácií, ako je fosforylácia a palmitoylácia. Genetické riziká vyplývajúce zo špecifických mutácií v géne kódujúcom gefyrín by mohli spustiť neurologické ochorenia, ako je epilepsia, poruchy autistického spektra alebo Alzheimerova choroba.

Význam pre neurovedu

Výsledky kolínskych výskumníkov by mohli mať ďalekosiahle dôsledky pre vývoj nových terapií zdravotných porúch v oblasti neurológie. S hlbším pochopením biochemických vlastností a funkčných aspektov gefyrínu je možné vyvinúť cielené terapeutické prístupy pre rôzne neurodegeneratívne ochorenia. Neurotransmitery, ako je GABA, pôsobiace v inhibičných synapsiách, hrajú dôležitú úlohu pri regulácii nálady a spánku, čo ďalej zdôrazňuje klinický význam týchto objavov.

Komplexný prístup výskumníkov spája poznatky zo štrukturálnej biológie, biochémie proteínov a peptidov, aby otvoril nové pohľady na interakciu molekúl v neurónovej sieti. Tieto pokroky v neurofyziológii, ktoré zahŕňajú neurónovú signalizáciu medzi neurónmi a reguláciu reakcií tela na vplyvy prostredia, tak otvárajú nové dimenzie pre pochopenie ľudského nervového systému.

Štúdia je dostupná online a každý, kto má záujem, môže kontaktovať vedúcich výskumu, profesora Dr. Elmara Behrmanna a profesora Dr. Güntera Schwarza, ktorých odborné znalosti v tejto téme výrazne prispievajú k dekódovaniu neurónových mechanizmov.