Una gran colonia de receptores debe estar posicionada y funcionando de manera óptima en nuestras células musculares para que nuestros cerebros hablen con nuestros cuerpos para que podamos caminar y respirar.
Ahora los científicos han descubierto que una proteína que se cree que ayuda a anclar esa ciudad de receptores también ayuda a asegurar su formación y función y a retrasar su degradación.
El hallazgo proporciona una nueva visión de cómo ocurren las enfermedades, como la distrofia muscular, que desconectan el cerebro y el cuerpo, ya que apunta a nuevos objetivos de tratamiento, dijo el neurocientífico Dr. Lin Mei. Mei es presidente del Departamento de Neurociencia y Medicina Regenerativa deMedical College of Georgia en la Universidad de Augusta, Georgia Research Alliance Eminent Scholar en Neurociencia y autor correspondiente del estudio en la revista neurona .
La proteína es rapsina, y los receptores son para acetilcolina, un neurotransmisor que las neuronas motoras liberan para activar nuestras células musculares. Las células musculares producen rapsina y se considera una especie de ancla biológica que interactúa con los receptores de acetilcolina para asegurar queestán en una posición óptima para que nuestros músculos reciban órdenes de nuestro cerebro.
"Para una función de sinapsis precisa y eficiente, los receptores tienen que estar extremadamente altamente concentrados exactamente en el lugar correcto", dijo Mei.
La conexión o sinapsis que forman las células se llama unión neuromuscular. Durante el desarrollo, las neuronas de la médula espinal llegan a las células musculares para formar esta línea directa de comunicación. Para establecer esa conexión, las neuronas liberan la proteína agrina, quellega a LRP4, una proteína en la superficie de la célula muscular. Esto activa MuSK, una enzima que apoya la agrupación de receptores en la superficie de la célula muscular que permitirá la comunicación.
Ahora Mei y sus colaboradores han demostrado que la rapsina no solo ayuda a mantener estos receptores en su lugar en la célula muscular, sino que también funciona como una enzima para ayudar a impulsar la formación de la unión neuromuscular a través de un proceso llamado neddylation. De hecho, la agrinay MuSK también ayudan a esta neddylation.
La acción recién descubierta ocurre en uno de los tres dominios, o partes, de rapsyn llamada RING, cuya función específica era previamente desconocida. La clásica función de andamiaje de Rapsyn se encuentra en otra parte; una tercera parte tiene un papel aún desconocido.
El hallazgo de RING es un poco sorprendente ya que en biología las proteínas de anclaje como la rapsina generalmente no tienen esta actividad enzimática. "Este anclaje está activo", dijo Mei. De hecho, esta es la proteína cerebral de sinapsis que parece sertener ambos trabajos esenciales con receptores.
Se sabía que había mucha rapsina cerca de los receptores de acetilcolina en la coyuntura neuromuscular y hay una renovación bastante constante de ambos. El nuevo hallazgo indica que la rapsina ayuda a garantizar que siempre haya muchos receptores presentes en este entorno dinámico.
Meta dijo que las mutaciones de Rapsyn que provocan que los receptores no se agrupen o funcionen correctamente probablemente contribuyan a una amplia gama de debilidad muscular que se observa en la distrofia muscular. Esto incluye el síndrome miasténico congénito, que con mayor frecuencia afecta los músculos faciales y puede aparecer primero como párpados caídosIncluso antes de que se supiera la función de la porción RING, otros descubrieron que los defectos o deleciones específicamente en esta porción de rapsyn hacen que los fetos humanos nazcan muertos, probablemente debido a su incapacidad para respirar, dijo Mei, un indicador dramático de lo esencial del dominio.papel en el desarrollo de la conexión nervio-músculo. Los ratones no pueden sobrevivir sin la acción enzimática de rapysn, según han demostrado los científicos de MCG.
"Fundamentalmente, proporciona un mecanismo novedoso para la formación de sinapsis", dijo Mei. "Traslacionalmente, al identificar esta nueva actividad enzimática, presumiblemente, podría desarrollar una forma terapéutica para hacerla más activa".
Todavía tienen muchas preguntas, como si la rapsina también cambia la función de los receptores, como sospecha Mei. También quieren ver si las mutaciones en estas otras partes de la rapsina impactan el papel enzimático del dominio RING, ya que hay evidenciaque las mutaciones en otras porciones también pueden conducir a problemas mortales de respiración. Los científicos también persiguen la función de la tercera porción de rapsyn.
Y eso es solo la punta del iceberg y una pista, Mei teoriza, para ver también las proteínas de anclaje en todo el cuerpo, incluido el cerebro mismo. Él ya está mirando las proteínas de anclaje clásicas, como PSD-95, enlas conexiones de neurona a neurona, para cualquier evidencia de actividad enzimática, y posibles nuevos objetivos terapéuticos, allí.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Medicina de Georgia en la Universidad de Augusta . Original escrito por Toni Baker. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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