科学家们找到了安非他明诱发运动的调节器
斯克里普斯研究所(TSRI)佛罗里达校区的科学家们首次发现,大脑中一个特定的信号电路与运动活动密切相关。
这项研究由TSRI的副教授Srinivasa Subramaniam领导,发表在11月15日的杂志上科学的信号。
尽管取得了许多进展,但调节纹状体(大脑中负责运动活动的部分)运动功能的精确信号机制仍不清楚。这项新研究首次确定了一种蛋白质相互作用网络,通过抑制多巴胺的信号传导来帮助控制这些功能,多巴胺是一种参与调节运动的神经递质。
Subramaniam说:“一对蛋白质在纹状体中通过一个蛋白质-蛋白质相互作用网络运作,我们称之为‘菱形突起’。”“这可能对神经、精神和成瘾障碍有更广泛的影响。”与这些蛋白质中的任何一种结合的药物可能对影响大脑这部分的疾病有疗效。”
这项研究的重点是被称为RasGRP1-Rhes信号通路所影响的安非他明诱导的活性。像安非他命这样的药物,可以触发纹状体释放多巴胺,增强运动活动。Rhes对安非他明诱导的运动起刹车作用;为了使正常的运动活动发生,安非他酮诱导的rhs网络中的RasGRP1和其他蛋白伙伴必须阻断rhs。正是rhs与RasGRP1蛋白的校准相互作用调节了纹状体对运动功能的控制。
在这项研究中,研究人员在动物模型中成功地使用RasGRP1抑制rhs介导的纹状体运动活动控制。缺乏rhs的动物模型对安非他明有更强的积极行为反应。但如果RasGRP1耗尽,所有这些都改变了。
“这是一种微妙而高度复杂的关系,”Subramaniam说。“想象你正在跑步。这种蛋白复合物通过调节rhs的作用来谨慎地控制运动功能。这就是为什么你需要有RasGRP1和Rhes的双重控制元素来调整它们运动功能。我们的研究捕捉到了这种动态的复杂,所以现在我们第一次可以在网络层面上用生物化学的方法对其进行可视化。”
目前尚不清楚的是RasGRP1实际上是如何调节rhs的。
“我们推测转录和转录后机制都参与其中,”TSRI的工作人员、该研究的第一作者Neelam Shahani说。“考虑到rhs蛋白主要在突触位置增强,一个有趣的可能性是RasGRP1调控突触上rhs信使RNA的局部翻译。”
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