Sygnały i receptory odpowiedzialne za funkcje mózgu
Przekazywanie sygnałów w mózgu odbywa się głównie przy pomocy transbłonowych białek receptorowych, które działają na synapsach, wydzielając neuroprzekaźnik w postaci kwasu glutaminowego. Receptory kainianowe (KAR) zaliczane są do kategorii wzbudzających receptorów glutaminowych i najprawdopodobniej uczestniczą w procesach integracji synaptycznej, plastyczności synaptycznej i uwalniania neuroprzekaźników. Funkcje te wymagają odpowiedniej lokalizacji receptorów na neuronach oraz interakcji z białkami cytoplazmatycznymi i zewnątrzkomórkowymi. Aby zbadać mechanizm lokalizacji KAR, autorzy finansowanego ze środków UE projektu "Transport synaptyczny receptorów kainianowych w komórkach piramidalnych hipokampa CA3 in vivo" (Kartraf) wykorzystali model zwierzęcy pozbawiony receptora glutaminowego 6 (GluR6). Naukowcy dowiedli, że po ponownej ekspresji komponentu alfa receptora GluR6, bieżąca aktywność synaps włókna kiciastego jest przywracana do poziomu charakterystycznego dla zwierzęcia dziko żyjącego. W celu dalszej analizy interakcji molekularnych odpowiedzialnych za synapsy GluR6 wykorzystano szereg zmutowanych receptorów i zmierzono, przy użyciu technik elektrofizjologicznych, prąd przewodzony przez KAR. Badacze odkryli, że do odpowiedniej lokalizacji synaptycznej wymaganych jest ostatnich 29 aminokwasów receptora GluR6. Oprócz tego, doświadczenia na mutancie pozbawionym kotwiczącej domeny PDZ wykazały, że białka wchodzące w interakcje z tą domeną nie były potrzebne do odpowiedniej lokalizacji KAR na synapsach. Dalsza analiza mechanizmu regulacji lokalizacji KAR wskazuje, że ważną rolę odgrywa tu kompleks adhezyjny E-kadheryna/b-katenina. W sumie projekt Kartraf dostarczył nowych informacji na temat mechanizmów rządzących lokalizacją KAR na synapsach hipokampa. Wyniki projektu pozwalają lepiej zrozumieć transmisję sygnałów w hipokampie oraz rolę receptorów kainianowych w działaniu mózgu.
