Исследователи связывают белок APC с аутизмом и умственной отсталостью

Бостон (23 августа, 2010) – ключ к разгадке причин аутизма и умственной отсталости заключается в синапсе, крошечных межклеточных соединениях, которые быстро передает информацию от одного нейрона к другому. По словам нейробиологов Медицинской школы Университета Тафтс, при участии студентов Высшей школы медико-биологических наук Саклера при университете Тафтс, белок, называемый APC (adenomatous polyposis coli), играет ключевую роль в созревании синапса, и дисфункция APC препятствует синаптическиой деятельности, требуемой для нормальной способности обучаться и запоминать. Данные опубликованы в номере The Journal of Neuroscience от 18 августа.


"Обе стороны синапса тонко настроены для эффективной передачи; дисбаланс с обеих сторон может негативно отразиться на функции, приводящей к нарушениям познавательной способности (когнитивным расстройствам). Наше исследование показывает, что APC образует ключевой белковый комплекс в постсинаптическом нейроне, который также распространяет импульсы для управления созреванием синапса в предсинаптическом нейроне, гарантируя, что обе стороны синапса созревают совместно, чтобы обеспечить оптимальное функционирование", – сказала ведущий автор исследования, Мишель Джейкоб, кандидат наук, профессор кафедры нейробиологии в Медицинской школе Университета Тафтс. Джейкоб также входит в профессорско-преподавательский состав по программам цитологии, молекулярной биологии, онтогенетики, нейробилогии, клеточной и молекулярной физиологии в Высшей школе медико-биологических наук Саклера при университете Тафтс.

В исследовании in vivo группа заблокировала APC-функцию и обнаружила, что синаптические уровни клеточной адгезии белков нейролигина и нейрексина значительно сократились. Без нормального уровня этих белков синапсы были менее зрелыми как структурно, так и функционально. Мутации в генах из-за нейролигина и нейрексина связаны с аутизмом у людей, но до сих пор было мало что известно о механизмах, ответственных за определение этих белков в синапсе.

"Наше лабораторное исследование впервые показывает, что APC необходим для набора нейролигинов и нейрексинов в синапсе. Это открытие дает новое понимание механизмов, необходимых для надлежащего синаптического функционирования, а также понимание молекулярных изменений в синапсе, которые, вероятно, способствуют появлению аутистического поведения и нарушению обучаемости у людей с APC-недостаточностью в результате действия генных мутаций", – сказала Джейкоб.

"Наше исследование также проливает свет на плохо понятный, но важный процесс, перекрестная связь, которая происходит между предсинаптическими и постсинаптическими нейронами. Когда мы нарушили работу APC-функции на постсинаптической стороне, мы увидели изменения с обеих сторон синапса, указывающие на то, что APC организует белковый комплекс, который передается против стандартного потока движения", – сказала Мадлен Розенберг, кандидат наук, отделение кафедры нейробиологии в TUSM (Tufts University School of Medicine).

Следующим шагом исследовательской группы явлется изучение поведенческих и когнитивных изменений, которые происходят после удаления APC из нейронов головного мозга млекопитающих. Они разработали новую систему моделирования на мышах, которая позволит им изучить, каким образом потеря APC-функции приводит к синаптическим изменениям и ухудшениям обучения и памяти.

Другие авторы: Фэнг Янг (Fang Yang), кандидат наук, научный сотрудник отдела медицины в TUSM (Tufts University School of Medicine); Джэсси Мон (Jesse Mohn), аспирант кафедры цитологии, молекулярной биологии и онтогенетики в Саклере и сотрудник лаборатории Джейкоб (Jacob's lab); и Элизабет Сторер (Elizabeth Storer), аспирант кафедры нейробиологии в Саклере и сотрудник лаборатории Джейкоб.

Это исследование было профинансировано Национальным Институтом Неврологических Расстройств и Инсульта (NINDS), отделом Национального Института Здоровья и Центром Нейробиологических Исследований Тафтс. Центр Нейробиологических Исследований Тафтс поддерживается NINDS, Медицинской Школой Университета Тафтс и Медицинским Центром Тафтс.

Rosenberg MM, Yang F, Mohn JL, Storer EK, Jacob MH. The Journal of Neuroscience, 2010. (August 18); 30(33): 11073-11085. "The Postsynaptic Adenomatous Polyposis Coli (APC) Multiprotein Complex Is Required for Localizing Neuroligin and Neurexin to Neuronal Nicotinic Synapses in Vivo." Published online August 18, 2010, doi: 10.1523/JNEUROSCI.0983-10.2010

Представленный выше материал — перевод текста "Researchers Connect APC Protein to Autism and Mental Retardation".