University of Toronto Biologen führen eine Untersuchung der Zellen, die ordnungsgemäße Funktion des Gehirns zu regeln, haben identifiziert und lokalisiert die wichtigsten Akteure , deren Handeln dazu beitragen, Beschwerden wie Epilepsie und Schizophrenie . Die Entdeckung ist ein wichtiger Schritt in Richtung der Entwicklung verbesserter Therapien für diese und andere neurologische Störungen .
" Nervenzellen im Gehirn zu kommunizieren mit anderen Neuronen über Synapsen , die Kommunikation , die entweder anregen oder hemmen anderen Neuronen können ", sagte Professor Melanie Woodin in der Abteilung für Zell- und Systembiologie an der University of Toronto ( UT ) , Forschungsleiter ein Studie veröffentlichte heute in Cell Reports . " Ein Ungleichgewicht zwischen den Ebenen der Erregung und Hemmung - eine Spitze in Richtung Anregung , zum Beispiel - verursacht falsche Gehirnfunktion und können Anfälle auslösen Wir identifizierten eine Schlüsselkomplexvon Proteinen, die ErregungshemmungGleichgewicht auf zellulärer Ebene zu regeln können . ".
Dieser Komplex vereint gleich drei Proteine - KCC2 , Neto2 und GluK2 - inhibitorische und exzitatorische synaptische Kommunikation erforderlich . KCC2 für inhibitorische Impulsen erforderlich ist GluK2 ein Rezeptor für die Haupt exzitatorische Transmitter Glutamat und Neto2 ist ein Hilfsprotein , das sowohl mit KCC2 und GluK2 wirkt. Die Entdeckung der Komplex aus drei Proteinen wegweisende , wie es bisher angenommen wurde , dass KCC2 und GluK2 wurden in getrennte Kompartimente der Zelle und unabhängig voneinander beaufschlagt .
" Die Suche nach , dass sie alle direkt interagieren und können nebeneinander regeln jeweils anderen Funktion zeigt erstmals ein System, das ErregungshemmungGleichgewicht zwischen Nervenzellen vermitteln können sich ", sagte Vivek Mahadevan , Doktorand in Woodin Gruppe und führen Autor der Studie.
Mahadevan und Forscherkollegen machte die Entdeckung, über Biochemie, Fluoreszenz-Bildgebung und Elektrophysiologie Experimente mit Mäusen Gehirn . Die fruchtbarste Technik war die Anwendung eines fortschrittlichen empfindlichen Gel-System , native Proteinkomplexe in Neuronen zu bestimmen , die so genannte Blaue native PAGE . Der Prozess zur Verfügung gestellt , die biochemischen Voraussetzungen notwendig, die Proteinkomplexe, die in der Regel in Neuronen bestehen zu bewahren. Blau native PAGE ist über Standard- Gelelektrophorese , wo Proteine von ihren normalen Proteinkomplexe auf der Basis ihrer Molekulargewichte getrennt vorteilhaft.
" Die Ergebnisse zeigen, die Proteine, die von Arzneimittelherstellern , um gezielte kann zu Ungleichgewichten , die bei neurologischen Erkrankungen wie Epilepsie , Autismus-Spektrum- Störung, Schizophrenie und neuropathischen Schmerzen auftreten zurückgesetzt werden ", sagte Woodin . " Es gibt keine Heilung für Epilepsie; die besten verfügbaren Behandlungen kontrollieren nur die Effekte, wie Krämpfe und Anfälle können wir nun vorstellen, von vornherein zu verhindern, dass sie . . "
"Es war die zellulären Mechanismen, die die ErregungshemmungBalance , die identifiziert werden mussten zu bestimmen. Jetzt, da wir die Schlüsselrolle von KCC2 spielte bei der Moderation erregende Aktivität , die weitere Forschung in seine gelegentlichen Funktionsstörung durchgeführt werden und wie sie geregelt werden durch exzitatorische Impulse ", sagte Mahadevan .