Los científicos han revelado la estructura de un receptor crítico en el cerebro asociado con el aprendizaje, la memoria, el comportamiento y el estado de ánimo.
La nueva investigación, publicada en la revista ciencia , es el primero en revelar la estructura de los receptores AMPA en su estado natural. Este descubrimiento podría conducir a una nueva visión sobre el mecanismo detrás de una amplia gama de trastornos y enfermedades del sistema nervioso.
"Estos son los interruptores eléctricos fundamentales del cerebro", dijo el autor principal Eric Gouaux, Ph.D., científico principal y Jennifer y Bernard LaCroute, Presidente de Neurociencia en el Instituto Vollum de OHSU e investigador del Instituto Médico Howard Hughes"Si estos interruptores no funcionan correctamente, el cerebro no funciona. Puede provocar convulsiones, pérdida de memoria y afecciones neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer".
Los investigadores de OHSU en Portland, Oregón, y el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía de EE. UU. Utilizaron microscopía crioelectrónica y espectrometría de masas dirigida para revelar la arquitectura y la disposición de las subunidades de los receptores AMPA en roedores. Los receptores AMPA son activados por el neurotransmisor glutamato, formando canales iónicos permeables que transportan señales entre las células a través del sistema nervioso.
Al discernir la composición de la estructura de trabajo en roedores, los científicos pueden aislar las mismas estructuras en muestras post mortem de cerebros humanos y hacer comparaciones. Luego, podrán determinar las diferencias entre la estructura y la organización de los receptores sanos de AMPA y aquellosen personas con enfermedades neurodegenerativas.
De hecho, Gouaux dijo que los investigadores de OHSU tienen la intención de hacer exactamente eso.
"Es súper emocionante", dijo. "No hay garantía, pero lo que queremos hacer es entender cómo estos receptores son diferentes en enfermedades humanas devastadoras para las que actualmente hay pocos tratamientos, si es que hay alguno. Si podemos obtenernuevos conocimientos sobre el mecanismo de la enfermedad, podría proporcionar nuevos enfoques para las terapias ".
El nuevo descubrimiento llega a través de una técnica que está revolucionando el campo de la biología estructural.
La capacidad de usar cryo-EM mejora enormemente la capacidad de los científicos para discernir los receptores individuales en su verdadero estado natural o nativo. Gouaux se basó previamente en la cristalografía de rayos X para visualizar estructuras importantes en el sistema nervioso central, sin embargo, esa técnicarequiere que los científicos acumulen grandes cantidades de moléculas idénticas para que puedan cristalizarse para formar una imagen artificial de su estructura nativa.
Cryo-EM permite a los científicos ver moléculas con detalles casi atómicos.
"Es una técnica sensible en la que solo se necesita una pequeña cantidad de moléculas", dijo Gouaux. "Ahora podemos examinar el verdadero receptor tal como existe en su estado natural".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ciencias y Salud de Oregon . Original escrito por Erik Robinson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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