Что общего у мыши и нематоды?

25 сентября 2018

синапсы

Молекулярные механизмы формирования новых синапсов чрезвычайно сложны – недаром именно в нейронах экспрессируется больше всего генов и образуется больше всего разнообразных белков. В недавней статье в престижном журнале Cell сообщается об открытии белка, играющего ключевую роль в формировании синапсов у дофаминергических нейронов (то есть выделяющих нейромедиатор дофамин). Этот белок получил название THOC. Удивительно, но THOC, по-видимому, выполняет схожие роли в нейронах даже таких эволюционно далёких организмов, как круглый червь Caenorhabditis elegans и мышь. Какова же роль этого белка в работе нервной системы?

THOC принимает участие в экспорте из ядра мРНК синаптических белков при участии транскрипционного фактора CREB. У дофаминергических нейронов, лишённых функционального THOC, образование новых синапсов нарушено.

Как часто бывает в подобных случаях, функции белка проще всего понять, изучая мутантов, лишённых этого белка. У червей, несущих мутацию в THOC, в дофаминергических нейронах мРНК синаптических белков не выходят из ядра и не подвергаются трансляции, из-за чего образование синапсов у животных нарушается. У мышей мутации в THOC приводят к массовой гибели нейронов в чёрной субстанции (главном скоплении дофаминергических нейронов в головном мозге) и смерти животного.

Тот факт, что в отсутствие активного THOC транскрипты синаптических белков не покидают ядро, свидетельствует о том, что он необходим для экспорта этих транскриптов из ядра в цитоплазму, где они и транслируются. Оказалось, что THOC связывается с транскриптами-мишенями при участии белка CREB, который чаще всего функционирует как фактор транскрипции. Тем не менее, непонятно, почему THOC функционирует именно в дофаминергических нейронах.

Любопытно, что в нейронах людей и животных, страдающих от нейродегенеративных заболеваний, внутриклеточная локализация THOC отличается от нормальной, поэтому он может быть каким-то образом задействован в развитии этих болезней.

Текст: Елизавета Минина

Maeder, C. I., Kim, J.-I., Liang, X., Kaganovsky, K., Shen, A., Li, Q., … Shen, K. (2018). The THO Complex Coordinates Transcripts for Synapse Development and Dopamine Neuron Survival. Cell. doi:10.1016/j.cell.2018.07.046

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.