25.05.2020 - Consejo Superior De Investigaciones Científias (CSIC)

CSIC-Forscher finden die Rolle eines Proteins bei der Regulation der Synapsenbildung

Die Arbeit wirft die Frage auf, wie wichtig ein Gleichgewicht zwischen dem Pinkman-Protein und den sHSPs-Proteinen während der Entwicklung des Nervensystems für seine korrekte Bildung ist.

Eine Veränderung der Anzahl der Synapsen (die Kontaktstellen zwischen den Neuronen, an denen die Übertragung des Nervenimpulses stattfindet), sei es durch Überschuss oder durch Defekt, ist mit der Entwicklung kognitiver, morphologischer und psychiatrischer Störungen verbunden, weshalb es wichtig ist, die Bildung von Synapsen zur Behandlung bestimmter Pathologien regulieren zu können. Ein Forscherteam des Spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC) hat die Beteiligung einer Familie von Proteinen, den Chaperonen (HSPs), an diesem Prozess entdeckt.

Die in PLOS ONE veröffentlichte Arbeit weist darauf hin, dass Chaperone, die für den Proteinabbau verantwortlichen Proteine, die Zellfunktion aufrechterhalten und auf äußere Reize, Umweltveränderungen oder neurodegenerative Ereignisse reagieren. Durch Studien an Proben von Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) haben Wissenschaftler die Funktion der Chaperone sHSP23 und sHSP26 während der Entwicklung und die Regulierung ihrer Aktivität durch eine neue Proteinkinase, die sie Pinkman (Pkm) genannt haben, untersucht.

"Wir haben gesehen, dass eine Erhöhung des Expressionsniveaus von sHSP23 und sHSP26 die Anzahl der Synapsen und die neuronale Aktivität erhöht, was auf eine pro-synaptogene Aktivität für diese Chaperone hindeutet, d.h. ihre normale Funktion besteht darin, Synapsen zu erzeugen oder zu ihrer Aufrechterhaltung beizutragen", erklärt der CSIC-Forscher Sergio Casas-Tintó, der am Cajal-Institut arbeitet. "Deshalb - fügt der Forscher hinzu - wird das Gleichgewicht zwischen Pinkman-Protein und sHSPs-Proteinen während der Entwicklung des Nervensystems als Regulationsmechanismus für die korrekte Bildung, Funktion und Reaktion des Nervensystems auf Umweltstress vorgeschlagen".

Da bekannt ist, dass die Aktivität von Anstandsdamen mit dem Alter abnimmt, ist es möglich, ihren Zusammenhang mit der altersbedingten Degeneration des Nervensystems zu untersuchen. "Die Kenntnis der Mechanismen, die die Anzahl der Synapsen modulieren, kann Auswirkungen auf die Entwicklung des Nervensystems und die Neurodegeneration, auf Gedächtnisprozesse, Informationsverarbeitung und Verhalten haben. All dies wird später demonstriert werden müssen", schließt er.

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