گلوتامات، یک انتقال دهنده‌عصبی تحریکی در مغز است؛ سطح بیان گیرنده‌های پس‌سیناپسی گلوتامات، در انتقال اطلاعات و فعالیت شبکه‌ی عصبی کارآمد، نقشی کلیدی ایفا می‌کند. بنابراین، گیرنده‌های گلوتامات از طریق تبادل انتقال دهنده‌عصبی گلوتامات، در عملکرد فیزیولوژیکی مغزی در انسان اثرگذار هستند.
در مطالعات اخیر مشخص شده که نوعی از گلوتامات به نام ” KAR” با بسیاری از اختلالات عصبی ارتباط دارد. Nengyin- رهبر این تیم مطالعاتی- با بررسی چگونگی تبادل این نوع از گلوتامات در مطالعات گذشته‌ی خود نشان داده‌است که کارکرد تبادلی براساس نوع گلوتامات وهمچنین، دو زیرمجموعه‌ی GLuK1 و GluK2 از گلوتامات نوع KAR باهم تفاوت داشته و ظرفیت تبادلی این دو، توسط توالی‌های خارج سلولی آمینواسید آن‌ها تعیین می‌شود.
این تیم مطالعاتی از تکنیک‌های الکتروفیزیولوژیک برای بررسی برش‌های هیپوکمپ استفاده کردند تا بتوانند پاسخ‌های سیناپسی صادر شده توسط این گیرنده‌ها را تجزیه‌وتحلیل نمایند. نتایج تجزیه‌وتحلیل این تیم مطالعاتی از نقش بازدارنده و حیاتی سیگنال-پپتیدها در تبادل GluK1 حکایت داشت.
سیگنال-پپتیدها، بقایای N-terminal از پروتئین‌های ترشحی یا تولیدی در غشا می‌باشند که به عنوان “کد‌های هدایتگر سلولی” در تبادلات درون-سلولی نقش دارند.
متوجه شدند جایگزینی سیگنال-پپتید GluK1 با سیگنال-پپتید GluK2 توانایی تبادل سیناپسی را تغییر می‌دهد. همچنین، این تیم مطالعاتی دریافت که عملکرد مهاری سیگنال-پپتید GluK1 مستلزم حضور دومین N-terminal است، زیرا تبادل موفق GluK1 به سیناپس و سطوح عصبی نیازمند دومین N-terminal است که با توالی‌های متفاوتی از GluK2 جایگزین شود.
مطالعات بیوشیمیایی نشان دادند که سیگنال-پپتید GluK1 به‌طور مستقیم با دومین N-terminal یا (ATD) در تعامل است. این تیم با ارائه‌ی مدلی نشان دادند که سیگنال-پپتید تقسیم‌شده، به‌صورتی که از نظر شیوه و عملکرد مشابه با لیگاند GluK1 باشد، به GluK1 ATD متصل گشته و پروتئینی مهاری برای جلوگیری از تبادل GluK1 در نورون‌ها ایجاد می‌کند.
این مطالعه نشان‌دهنده‌ی نقش عملکرد سیگنال-پپتید در تبادل گیرنده‌ی گلوتامات بوده و مکانیسم جدیدی را روشن ساخته‌است که به تبادلات در گیرنده‌های گلوتامات منجر می‌شود. این نتایج، مبانی نظری را فراهم می‌آورند که در مطالعه‌ی بیشتر تبادلات و انعطاف‌پذیری عصبی(plasticity) و همچنین مکانیسم‌های پاتولوژیکی مرتبط با اختلالات عصبی می‌تواند حائز اهمیت باشد.
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
