پروتئین‌ها چگونه پردازش اطلاعات را در مغز کنترل می‌کنند؟
به گزارش لیتست نیوز، برای انتقال اطلاعات از یک سلول عصبی به سلول دیگر، به تعامل پیچیده‌ای میان پروتئین‌های گوناگون نیاز است. پژوهشگران "دانشگاه مارتین لوتر هاله ویتنبرگ"(MLU) اکنون موفق شده‌اند تا این روند را در "وزیکول سیناپسی"(synaptic vesicles) مورد بررسی قرار دهند که نقش مهمی بر عهده دارد.
چندین میلیارد سلول عصبی در بدن با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند تا انسان و سایر موجودات زنده بتوانند محیط اطراف خود را درک کنند و نسبت به آن واکنش نشان دهند. انبوهی از فرآیندهای پیچیده شیمیایی و الکتریکی طی چند میلی ثانیه رخ می‌دهند.
دکتر "کارلا اشمیت"(Carla Schmidt)، از پژوهشگران این پروژه گفت: مواد ویژه پیام‌رسان که ناقل عصبی نام دارند، در سیناپس‌های سلول‌های عصبی منتشر میشوند. آنها اطلاعات را میان سلول‌های عصبی منتقل می‌کنند.
مواد پیام‌رسان، در وزیکول‌های کوچکی موسوم به وزیکول‌های سیناپسی جمع میشوند که در واکنش به یک ضربه الکتریکی، با غشای سلول ترکیب میشوند و مواد پیام‌رسان را منتشر می‌کنند. سپس این مواد پیام‌رسان توسط پروتئین‌های گیرنده ویژه‌ای در سلول عصبی بعدی شناخته میشوند.
اشمیت ادامه داد: برای موفقیت در این موضوع، بسیاری از پروتئین‌ها باید مانند اجزای یک ساعت با هم کار کنند. در هر حال، اطلاعات کمی در مورد نحوه کار کردن این فرآیند وجود دارد.
پژوهشگران، نوع ویژه‌ای از طیف‌سنجی را برای بررسی این روند به کار گرفتند. این روش طیف‌سنجی موسوم به "Cross-linking mass spectrometry"، به شناسایی مکان‌های تعامل پروتئین‌ها کمک می‌کند. پروتئین‌ها با ماده‌ای ترکیب میشوند که پروتئین‌های مجاور را به هم متصل می‌کند. این ماده با توجه به نحوه تعامل پروتئین‌ها با یکدیگر، در مکان‌های متفاوت واکنش نشان می‌دهد. روش طیف‌سنجی مورد استفاده در این پژوهش، الگوهای اتصال را تجزیه و تحلیل می‌کند و می‌توان از آن برای نتیجه‌گیری در مورد ترتیب پروتئین‌ها استفاده کرد. این کار به پژوهشگران کمک می‌کند تا حالت‌های متفاوت وزیکول‌ها را بررسی کنند و تشخیص دهند که کدام شبکه پروتئینی تشکیل شده است.
این پژوهش، درک روند انتقال سیگنال در سلول‌های عصبی را ممکن می‌سازد و به دانشمندان کمک می‌کند تا سوءعملکردهایی را که می‌توانند به بروز بیماری‌هایی مانند آلزایمر منجر شوند، درک کنند.
این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.
چندین میلیارد سلول عصبی در بدن با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند تا انسان و سایر موجودات زنده بتوانند محیط اطراف خود را درک کنند و نسبت به آن واکنش نشان دهند. انبوهی از فرآیندهای پیچیده شیمیایی و الکتریکی طی چند میلی ثانیه رخ می‌دهند.
دکتر "کارلا اشمیت"(Carla Schmidt)، از پژوهشگران این پروژه گفت: مواد ویژه پیام‌رسان که ناقل عصبی نام دارند، در سیناپس‌های سلول‌های عصبی منتشر میشوند. آنها اطلاعات را میان سلول‌های عصبی منتقل می‌کنند.
مواد پیام‌رسان، در وزیکول‌های کوچکی موسوم به وزیکول‌های سیناپسی جمع میشوند که در واکنش به یک ضربه الکتریکی، با غشای سلول ترکیب میشوند و مواد پیام‌رسان را منتشر می‌کنند. سپس این مواد پیام‌رسان توسط پروتئین‌های گیرنده ویژه‌ای در سلول عصبی بعدی شناخته میشوند.
اشمیت ادامه داد: برای موفقیت در این موضوع، بسیاری از پروتئین‌ها باید مانند اجزای یک ساعت با هم کار کنند. در هر حال، اطلاعات کمی در مورد نحوه کار کردن این فرآیند وجود دارد.
پژوهشگران، نوع ویژه‌ای از طیف‌سنجی را برای بررسی این روند به کار گرفتند. این روش طیف‌سنجی موسوم به "Cross-linking mass spectrometry"، به شناسایی مکان‌های تعامل پروتئین‌ها کمک می‌کند. پروتئین‌ها با ماده‌ای ترکیب میشوند که پروتئین‌های مجاور را به هم متصل می‌کند. این ماده با توجه به نحوه تعامل پروتئین‌ها با یکدیگر، در مکان‌های متفاوت واکنش نشان می‌دهد. روش طیف‌سنجی مورد استفاده در این پژوهش، الگوهای اتصال را تجزیه و تحلیل می‌کند و می‌توان از آن برای نتیجه‌گیری در مورد ترتیب پروتئین‌ها استفاده کرد. این کار به پژوهشگران کمک می‌کند تا حالت‌های متفاوت وزیکول‌ها را بررسی کنند و تشخیص دهند که کدام شبکه پروتئینی تشکیل شده است.
این پژوهش، درک روند انتقال سیگنال در سلول‌های عصبی را ممکن می‌سازد و به دانشمندان کمک می‌کند تا سوءعملکردهایی را که می‌توانند به بروز بیماری‌هایی مانند آلزایمر منجر شوند، درک کنند.
این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.
مرجع : خبرگزاری ایسنا
