Идентифицирован механизм транспорта для усиления синаптических связей

Международная команда под руководством профессора биохимии LMU Михаэля Киблера охарактеризовала ключевой механизм доставки молекул, необходимых для структурной и функциональной модификации синапсов в процессе обучения.

Суть открытия

• Ключевой фактор: Белок Staufen2 (Stau2) играет центральную роль в транспорте матричных РНК (mRNA) от ядра клетки к синапсам в дендритах.
• Механизм узнавания: Stau2 специфически связывается с интронной последовательностью, расположенной в некодирующей области (3'UTR) определённых mRNA. Этот интрон служит регуляторным маркером для транспорта.
• Зависимость от активности: Высвобождение mRNA для трансляции (синтеза белка) происходит только вблизи активных в данный момент синапсов. Таким образом, синаптическая активность стимулирует доставку и маркирует "обучающиеся" синапсы.

Контекст и значение

Обучение и память требуют постоянной перестройки силы синаптических связей. Это достигается за счёт доставки к конкретным синапсам белков, модулирующих передачу сигнала. Система транспорта mRNA позволяет синтезировать эти белки непосредственно на месте их действия, обеспечивая специфическую модификацию отдельных синапсов.

Ключевые детали исследования

• Необычная локализация интрона: Большинство интронов в mRNA находятся в кодирующих областях. Обнаружение функционального интрона в некодирующей области — редкое явление.
• Специфичность связывания: Stau2 не связывается с изоформой mRNA, лишённой этого интрона, и такая РНК не транспортируется в дендриты.
• Необходимость Stau2: В отсутствие белка Stau2 mRNA вообще не достигает дендритов.

Исследование опубликовано в журнале EMBO Reports.