Белковое платье нейрона

Белковое платье нейрона

Где в нервной клетке находится определенный рецепторный белок? Без ответа на этот вопрос трудно сделать однозначные выводы о функции этого белка. Два ученых из Института нейробиологии Макса Планка разработали на плодовой мушке метод, который маркирует рецепторные белки в выбранных клетках. Таким образом, они получили новое понимание нейронных механизмов двигательного зрения. Кроме того, исследовательское сообщество получает инновационный инструмент для маркировки белков всех видов.

Один из самых фундаментальных вопросов нейробиологии – это то, как сенсорные сигналы обрабатываются в нейронных цепях мозга. Таким образом, важно не только понимать, какие нейроны связаны через синапсы, но и как они общаются друг с другом. Рецепторы играют решающую роль в этом процессе.

Эти специальные белки находятся в мембранной оболочке нейронов и, в частности, в синапсах, где они получают входящие сигналы от других клеток. В зависимости от типа и положения рецептора они определяют, как клетки реагируют на поступающую информацию: активируются они или подавляются, и как быстро это происходит? Поэтому, чтобы понять нейронную сеть в целом, важно изучить рецепторы и их распределение в нейронах. Однако это непростая задача.

Некоторые общепринятые методы предоставляют мало информации о распределении белков или вообще не предоставляют ее. Другие методы позволяют маркировать рецепторы, искусственно введенные в клетки, но не встречающиеся в природе. Таким образом, Ph.D. студенты Сандра Фендл и Рене Виейра из отдела Александра Борста использовали генетические ресурсы плодовой мушки Drosophila и разработали метод маркировки белков.

С помощью нового метода эндогенные рецепторы маркируются зеленым флуоресцентным белком – и только в выбранных клетках. Последнее важно для отнесения меченых рецепторов в плотной нейронной сети к тем клеткам, которые представляют особый интерес.

Используя этот метод, ученые проанализировали рецепторы в нейронах, которые обрабатывают движения в зрительной системе плодовой мушки. Они обнаружили, что разные рецепторы не расположены случайным образом вдоль нейронов. Даже внутри дендрита, части нейрона, которая принимает входящие сигналы, рецепторные белки распределены очень характерным образом.

С точностью до нескольких микрометров исследование показывает, какой синапс встречается с каким рецептором вдоль дендрита. Теперь можно делать прогнозы относительно свойств отдельных соединений нервных клеток. Это добавляет еще один важный фрагмент головоломки к всеобъемлющей картине нейронных цепей в зрительной системе плодовой мушки.

Но это еще не все: новый инструмент можно легко расширить и на тысячи других белков. В будущем бесчисленное количество белков можно будет маркировать и исследовать в выбранных клетках – и это явно выходит за рамки конкретного нейробиологического вопроса о движении мухи.

VIRTU-VIRUS.RU