슬롯 검증 의학 연구 업데이트 (OU-MRU) Vol.82

출처 : 슬롯 검증 (일본), 홍보 부서
즉시 릴리스 : 2020 년 10 월 27 일
슬롯 검증 Research : 기억 만들기 - 뉴런의 작용이 드러났다

(슬롯 검증사이트, 10 월 27 일)슬롯 검증에서 출판 된 슬롯 검증에서과학 보고서슬롯 검증의 연구원들은 학습 및 기억 형성 과정에서 뉴런 내에서 발생하는 변화를 설명하기 위해 시뮬레이션을 사용합니다.

뇌의 2 개의 길항제 현상은 학습과 기억을 주도하는 것으로 알려져 있습니다. 장기 강화 (LTP)는 인접한 뉴런 간의 의사 소통을 강화하여 새로운 기억의 통합을 지원합니다. 장기 우울증 (Ltd)은 중복 정보의 뇌를 완화하기 위해 이러한 상호 작용을 약화시킵니다. 그러나, 이러한 과정을 이끄는 분자 변화는 여전히 신경 과학자에게 불분명하다. 이제 Oknaama University의 Sumi Tomonari 부교수와 Toyohashi University of Technology의 Harada K슬롯 검증ji 부교수 간의 협력에서 한 쌍의 과학자들은 시냅스 안팎에서 한 분자의 경쟁적인 셔틀이 어떻게 이와 관련하여 중요한 역할을하는지 밝혀 냈습니다.

LTP 및 LTD는 시냅스 전의 신호를받을 때 이웃 (시냅스 후) 뉴런으로의 칼슘 이온의 플럭스에 의해 시작됩니다. 그런 다음 시냅스 후 뉴런은 LTP 동안 표면에서 α- 아미노 -3- 하이드 록시 -5- 메틸 -4-이 옥사졸 펩 오 산산 수용체 (AMPAR)로 알려진 신호 리더를 제시함으로써 LTD 동안 사라짐에 따라이를 수행한다. 시냅스 후 막의 AMPAR 증가 및 감소를 더 잘 이해하기 위해 듀오는 시냅스 후 뉴런의 수학적 모델을 만들어 물리적 LTP와 LTD를 밀접하게 모방했습니다. 뇌의 학습과 기억의 자리 인 해마의 뉴런은 모델 시스템으로 사용되었습니다.

칼슘 이온의 유입은 시뮬레이션의 입력으로 적용되었으며 LTP 및 LTD를 성공적으로 트리거했습니다. 예상 한 바와 같이, 칼슘-유도 된 LTP 자극은 시냅스 후 뉴런에서 AMPAR을 셔틀로 이끌어 냈지만, LTD는 AMPAR이 다시 발생하는 것을 초래했다. 더 깊은 다이빙은 두 개의 반대 칼슘 센서, 즉 SytoTagmin 1/7 (SYT1/7) 및 C-kinase 1 (SYT1/7)과 단백질이 상호 작용하는 것으로 밝혀졌다. 두 센서는 LTP 및 LTD 동안 다양한 양이지만 활성화되었습니다. SYT1/7 활성은 LTP 동안 PICK1을 추월시켜 야채로부터 AMPAR을 방출하는 반면, 전자는 LTD 동안 후자에 의해 추월 된 후 방출 된 AMPAR의 회수를 초래했다. 따라서 SYT1/7과 PICK1 사이의 경쟁은 시냅스 후 메커니즘에서 AMPAR의 증가 및 감소보다 뒤떨어졌습니다.

슬롯 검증 듀오는 AMPAR의 운명이 시냅스 후 뉴런으로 다시 분류되면 면밀히 조사했습니다. 분해 대신 AMPAR을 뉴런 표면 근처의 작은 VE에 저장하고 다음 LTP 신호를 준비했습니다. 이로 인해 LTP 자극에 대한 시냅스 후 막에 거의 즉각적인 AMPAR 기업이 생성되었다. 분자 운동 단백질 인 미오신 VB는 뉴런 내에서 AMPAR의 이러한 역동적 인 재활용을 담당했다.

이 슬롯 검증는 두 가지 상호 배타적 프로세스 대신 LTP와 LTD의 기본 두 가지 경쟁 메커니즘을 보여주었습니다. 또한,이 역동적 인 경쟁을 주도하는 주요 분자의 역할이 밝혀졌습니다. LTP 및 Ltd의 복잡성을 해독하는 것은 알츠하이머 병 및 기억 상실과 같은 기억 관련 장애를 이해하는 데 중요한 역할을합니다.

배경
LTP, LTD 및 AMPAR : 장기 강화 (LTP)는 강화이며, 장기 우울증 (LTD)은 신경 전달 물질로 알려진 화학 물질에 대한 반응으로 뉴런 간 연결의 약화입니다. 칼슘 이온의 화학적으로 유도 된 (시냅스 후) 뉴로스로의 칼슘 이온의 유입은 LTP 또는 LTD를 준비 할 것을 경고합니다. 이어서, 시냅스 후 뉴런과 통신하기 위해 글루타메이트와 같은 개시 (시냅스 전) 신경 전달 신경 전달 물질.

α- 아미노 -3- 하이드 록시 -5- 메틸 -4-이 옥사졸 펩 오 산 (AMPA)은 글루타메이트와 밀접하게 유사한 분자입니다. 즉, 시냅스 후 뉴런은 글루타메이트 신호를 읽기 위해 표면 상에 AMPA 수용체 (AMPA)를 나타냅니다. LTP는 시냅스 후 메커니즘과 더 나은 글루타메이트 결합에 통합 된 반면, LTD는 반대로 이어진다. 시냅스 후 막에서 AMPAR의 증가 및 감소는 뉴런 연결을 지원하는 핵심 요소입니다. AMPAR 셔틀링의 역학을 이해하는 것은 학습 및 기억의 정상적인 개발에 대한 슬롯 검증와이를 암시하는 장애에 대한 슬롯 검증에 필수적입니다.

참조
Tomonari Sumi, K슬롯 검증ji Harada. endocytosis와 AMPA 수신기의 엑소 사이토 시스 사이의 경쟁에 기초한 해마 장기 강화 및 우울증의 기본 메커니즘. 과학 보고서, 볼륨 10, 기사 번호 : 14711 (2020)
doi : 10.1038/s41598-020-71528-3


서신
부교수 Sumi Tomonari, Ph.D.
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