科学家们用潜力开发蛋白质,以改变脑功能,小鼠和鱼类中的记忆力
南加州大学(USC)的科学家开发了一种新工具,无需任何药物或化学物质的帮助,就能以有针对性的方式调整大脑活动和记忆。
GFE3.蛋白质或许能帮助研究人员绘制出大脑的连接图,并更好地理解它们是如何连接的抑制突触调制大脑功能,领导作者Don B. Arnold,美国宇宙艺术和科学学院的生物科学教授。
阿诺德说,它还可以使它们能够控制神经活动,并导致研究从精神分裂症到可卡因成瘾的疾病或病症的研究进步。
新工具是一种携带死刑的蛋白质突触蛋白在特定的细胞。这种蛋白质可以在动物基因组中编码,从而有效地切断它们的抑制性突触(神经元之间的连接),增加它们的电活动。
阿诺德说:“GFE3利用了大脑内蛋白质的一种鲜为人知的显著特性。”
该蛋白质利用了内在过程 - 脑的降解和更换蛋白质的循环。最多脑蛋白质只持续几天就会被积极降解并被新的蛋白质取代。GFE3针对的是将抑制性突触结合在一起的蛋白质,从而使突触分解。
阿诺德说:“不是由细胞决定蛋白质何时需要降解,而是我们在某种程度上劫持了这个过程。”
发表在该杂志上的研究自然方法6月6日,科学家团队研究了蛋白质对老鼠和斑马鱼的影响。研究人员发现GFE3蛋白引发了脊椎两侧的神经元,以便反对,产生不协调的运动。
以前,药物可用于抑制大脑中的抑制突触,例如苯二佐型,治疗焦虑,失眠或癫痫发作。但药物抑制特定区域中的所有细胞,而不仅仅是预期目标的神经元。
“不幸的是,具有非常不同甚至相反功能的细胞往往紧挨着一个脑,”阿诺德说。因此,药理学实验尤其难以解释。通过在基因组中编码GFE3,我们可以靶向并调节特定细胞的抑制性突触,而不影响其他具有不同功能的细胞。”
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