![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
исследование постсинаптического механизма изменения эффективности межнейронных связей при обучении. С этой целью на нейронном аналоге негативного научения (привыкания) предусмотрено впервые экспериментально изучить роль интернализации холинорецепторов (ХР) с участием микротрубочек цитоскелета в снижении чувствительности к ацетилхолину сомы командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки. Проектом предусматривается выяснить участие процессов фосфорилирования/ дефосфорилирования белков при изменении холиночувствительности сомы на клеточном аналоге привыкания. Для этого планируется исследовать участие ферментов - серин-треониновых и тирозиновых протеинкиназ (включая семейство Src-киназ), обеспечивающих фосфорилирование белков-субстратов, а также фосфатаз 2А, 2В и тирозиновых фосфатаз, вызывающих дефосфорилирование белков-субстратов в изменении холиночувствительности нейронов. Полученные результаты предполагается проверить на созданной математической модели командного нейрона.
Исследовали мобильность холинорецепторов (ХР) при депрессии вызванного ацетилхолином входящего тока (АХ-тока) командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания с помощью селективных ингибиторов эндо- и экзоцитоза, актиновых микрофиламентов и микротрубочек цитоскелета, а также серин/треониновых и тирозиновых протеинкиназ и протеинфосфатаз. Оригинальная математическая модель, учитывающая возможность различных локализаций рецепторов в клетке и закономерности перехода между ними, позволила проанализировать зависимость депрессии АХ-тока от ряда внутриклеточных процессов. Математическое моделирование влияния примененных ингибиторов на число мембраносвязанных холинорецепторов позволило получить расчетные кривые, которые согласуются с экспериментальными кривыми депрессии АХ-тока. Результаты экспериментов и математическое моделирование позволили сделать следующие заключения. 1) Депрессия холиночувствительности сомы нейронов на клеточном аналоге привыкания обусловлена снижением числа мембранных ХР в результате смещения баланса разнонаправленных транспортных процессов в сторону преобладания интернализации ХР над их рециклированием. 2) Молекулярный механизм, ответственный за мобильность ХР на клеточном аналоге привыкания включает актиновые микрофиламенты и микротрубочки цитоскелета. 3) Обратимая депрессия холиночувствительности нейронов в результате снижения числа мембраносвязанных ХР зависит от активации нескольких серин/треониновых протеинкиназ (ПК): ПКA, ПКG, кальций-кальмодулин зависимой ПК II (СаМКII), p38 митогенактивируемой ПК, (без участия ПКС), а также тирозиновых протеинкиназ, включая семейство Src-киназ. Основное воздействие всех исследуемых киназ (за исключением ПКС) в командных нейронах направлено на белки цитоскелета (актиновые микрофиламенты и микротрубочки) клеток. Фосфорилирование этих белков приводит к полимеризации и стабилизации актиновых нитей, к стабилизации тубулина – основного белка микротрубочек, к изменению активности моторных белков, и таким образом, к изменению скорости транспортных процессов, т.е. скорости эндоцитоза и экзоцитоза рецепторов. Воздействие ПКG осуществляется (непрямым образом) на взаимодействие актина с миозином. ПКА, СаМКII и Src-киназа фосфорилируют также белки, активирующие перемещение рецепторов в клатриновые ямки при эндоцитозе. 4) Серин/треониновые фосфатазы (РР1, РР2А, РР2В и PPM1D), а также тирозиновые протеинфосфатазы участвуют в мобильности (эндоцитозе и экзоцитозе) мембранных холинорецепторов, обеспечивающей изменение холиночувствительности сомы командных нейронов на клеточном аналоге привыкания. Из сравнения экспериментальных и полученных при моделировании расчетных кривых изменения вызванного ацетилхолином тока нейронов следует, что основной мишенью протестированных протеинфосфатаз является транспортная система нейрона – цитоскелет и моторные белки.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 5 января 2009 г.-31 декабря 2009 г. | Роль интернализации холинорецепторов и микротрубочек цитоскелета командных нейронов виноградной улитки в механизме снижения холиночувствительности на клеточном аналоге привыкания |
Результаты этапа: Блокаторы динамин-зависимого эндоцитоза (пептидный ингибитор динамина и динасор), а также блокаторы тубулина (колхицин и винбластин) ослабляют депрессию вызванного ацетилхолином входящего тока командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки при ритмических, локальных подведениях ацетилхолина к соме на клеточном аналоге привыкания. Применение математической модели, учитывающей возможность различных локализаций рецепторов в клетке и закономерности перехода между ними, позволяет проанализировать зависимость депрессии тока от ряда внутриклеточных процессов. Моделирование эффектов примененных ингибиторов на число мембранно-связанных холинорецепторов позволило построить расчетные кривые, которые были идентичны экспериментально полученным кривым депрессии вызванного ацетилхолином входящего тока. Предполагаем, что депрессия холиночувствительности внесинаптических зон мембраны командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания связана с динамин-зависимым эндоцитозом холинорецепторов при участии микротрубочек цитоскелета. | ||
2 | 4 января 2010 г.-31 декабря 2010 г. | Исследование роли ферментов (серин-треониновых и тирозиновых протеинкиназ), обеспечивающих фосфорилирование белков-субстратов, в изменении холиночувствительности командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания |
Результаты этапа: Исследования показали, что ингибитор аденилатциклазы (SQ 22,536), а также ингибиторы серин/треониновых протеинкиназ: протеинкиназы А (ПКA ─ Rp-сAMPS), протеинкиназы G (ПКG ─ H-Arg-Lys-Arg-Ala-Arg-Lys-Glu-OH), каль-ций/кальмодулин-зависимой протеинкиназы II (СаMKII – KN-93), p38 митогенактивируемой протеинкиназы (МАПК – PD 169316), и тирозиновых протеинкиназ (генистеин) включая их семейство Src (РР2), ослабляют депрессию вызванного ацетилхолином входящего тока (АХ-тока) командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки при ритмических, локальных подведениях ацетилхолина к соме на клеточном аналоге привыкания. Селективный ингибитор протеинкиназы С (ПКС – хелеритрин) не изменяет депрессию АХ-тока. Математическое моделирование влияния примененных ингибиторов на число мембраносвязанных холинорецепторов позволило получить расчетные кривые, которые согласуются с экспериментальными кривыми депрессии АХ-тока. Экспериментальные данные и результаты вычислений позволили сделать следующие предположения. Обратимая депрессия холиночувствительности сомы командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания связана со снижением числа мембраносвязанных ХР в зоне тестирования в результате активации нескольких серин/треониновых протеинкиназ: ПКA, ПКG, СаМКII, MAПK, (без участия ПКС), а также тирозиновых протеинкиназ, включая семейство Src-киназ. Основное воздействие всех исследуемых киназ (за исключением ПКС) в командных нейронах направлено на белки цитоскелета (актиновые микрофиламенты и микротрубочки) клеток. Фосфорилирование этих белков приводит к полимеризации и стабилизации актиновых нитей, к стабилизации тубулина – основного белка микротрубочек, к изме-нению активности моторных белков, и таким образом, к изменению скорости транспортных процессов, т.е. скорости эндоцитоза и экзоцитоза рецепторов. Воздействие ПКG осуществляется (непрямым образом) на взаимодействие актина с миозином. ПКА, СаМКII и Src-киназа фосфорилируют также белки, активирующие перемещение рецепторов в клатриновые ямки при эндоцитозе. | ||
3 | 10 января 2011 г.-31 декабря 2011 г. | Исследование (1) роль серин-треониновых и тирозиновых фосфатаз, обеспечивающих дефосфорилирование белков-субстратов, (2) участие экзоцитоза ХР и (3) роль актиновых микрофиламентов цитоскелета в изменении холиночувствительности командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания. |
Результаты этапа: Серин/треониновые фосфатазы (РР1, РР2А, РР2В и PPM1D), а также тирозиновые протеинфосфатазы участвуют в мобильности (эндоцитозе и экзоцитозе) мембранных холинорецепторов, обеспечивающей изменение холиночувствительности сомы командных нейронов на клеточном аналоге привыкания. Из сравнения экспериментальных и полученных при моделировании расчетных кривых изменения вызванного ацетилхолином тока нейронов следует, что основной мишенью протестированных протеинфосфатаз является транспортная система нейрона – цитоскелет и моторные белки. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".