Wichtig, „elektrische Schalter“ im Gehirn offenbart
Wissenschaftler haben gezeigt, die Struktur, die eine kritische Rezeptoren im Gehirn, die mit lernen, Gedächtnis, Verhalten und Stimmung.
Die neue Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaft, ist der erste, enthüllen die Struktur von AMPA-Rezeptoren in Ihrem natürlichen Zustand. Diese Entdeckung könnte neue Erkenntnisse über die Mechanismen, die hinter einer Vielzahl von Erkrankungen des Nervensystems und Krankheiten.
„Das sind die grundlegenden elektrischen Schalter im Gehirn“, sagt senior-Autor Eric Gouaux, Ph. D., senior scientist und Jennifer und Bernard LaCroute Begriff Stuhl von Neurologie in der OHSU Vollum Institute und ein Ermittler für das Howard Hughes Medical Institute. „Wenn diese Schalter nicht richtig funktionieren, dann wird das Gehirn nicht funktioniert. Es kann dazu führen, Krampfanfälle, Gedächtnisverlust, und neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit.“
Forscher an der OHSU in Portland, Oregon, und dem US Department of Energy ‚ s Pacific Northwest National Laboratory verwendet cryo-Elektronen-Mikroskopie und gezielte Massenspektrometrie zur Aufklärung der Architektur und der Untereinheit Anordnung von AMPA-Rezeptoren in Nagetieren. AMPA-Rezeptoren werden aktiviert durch den neurotransmitter Glutamat, bilden permeable Ionenkanäle, die Signale zwischen den Zellen im ganzen Nervensystem.
Durch erkennenden das make-up von der Struktur in Nagetieren, können die Wissenschaftler isolieren Sie die gleichen Strukturen in post-mortem Proben von menschlichen Gehirnen und Vergleiche. Sie können dann in der Lage sein, um festzustellen, Unterschiede zwischen der Struktur und der Organisation der gesunden AMPA-Rezeptoren und diejenigen, die bei Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen.
In der Tat, Gouaux, sagte Forscher OHSU beabsichtigen, genau das zu tun.
„Es ist super aufregend“, sagte er. „Es gibt keine Garantie, aber was wir tun wollen, ist zu verstehen, wie diese Rezeptoren unterscheiden sich in verheerenden menschlichen Krankheiten, für die es derzeit nur wenige, wenn überhaupt, Behandlungen. Wenn wir neue Erkenntnisse über den Mechanismus der Krankheit, es könnte neue Ansätze für Therapien.“
Der neue discovery kommt durch eine Technik, revolutioniert den Bereich der strukturellen Biologie.
Die Möglichkeit zur Verwendung von cryo-EM verbessert die Wissenschaftler die Fähigkeit, zu erkennen, einzelne Rezeptoren in Ihrer wahren natürlichen oder nativen, Zustand. Gouaux bisher stützte sich auf X-ray crystallography, zu visualisieren, wichtige Strukturen im zentralen Nervensystem, aber diese Technik verlangt von den Wissenschaftlern, stapeln sich große Mengen von identischen Molekülen, so können Sie sich kristallisiert zu einem künstlichen Bild von Ihrer nativen Struktur.
Cryo-EM ermöglicht es Wissenschaftlern, um zu sehen, Moleküle, die sich in der Nähe von atomaren detail.