Прионы – белки, которые имеют два типа конформации. Первый тип – естественная конформация PrP©, в такой форме этот белок входит в состав миелиновой оболочки, защищающей нервные волокна. Вторая – патологическая форма PrP(Sc), благодаря которой белок и получили широкую известность, превращает его в инфекционного агента (prion - proteinaceous infectious particles), вызывающего такие нейродегенеративные заболевания, как коровье бешенство и болезнь Крейтцфельдта-Якоба у человека.Недавно исследователи получили данные, указывающие на еще одну роль “правильной” версии прионных белков - участие в механизмах синаптической пластичности (изменение силы синаптической связи в ответ на стимуляцию) на ранних этапах развития мозга. Прионные белки присутствуют не только в миелиновой оболочке, но и в самих нейронах, особенно на ранних этапах развития мозга. То, что они располагаются в основном в синапсах, заставило предположить, что белок участвует в передаче сигналов. Группа итальянских нейробиологов во главе с Enrico Cherubini провела эксперименты со стимуляцией ткани, взятой из гиппокампа мышей (3-7 дней от роду) и трансгенных мышей, у которых был блокирован ген, кодирующий прионный белок.
Они выяснили, что стимуляция нейронов у мышей дикого типа способствует усилению связи между нейронами, вызывая, так называемую, долговременную потенциацию. В то время как у мышей, лишенных прионного гена, такая стимуляция вызывает обратный эффект – долговременную депрессию и ослабление нейронной связи. Дальнейшие эксперименты показали, что потенциация у мышей с прионным геном, была вызвана активацией протеинкиназы A, в то время как в отсутствие этого гена активируется протеинлипаза С, которая вызывает долговременное понижение нейронной активности.
Считается, что долговременная потенциация нейронов гиппокампа, лежит в основе процессов обучения и памяти. “Результаты эксперимента показывают, что прионы управляют направлением пластичности в развивающемся гиппокампе” говорит Cherubini. В дальнейшем он и его коллеги собираются заняться поиском молекулы, которая передает прионные сигналы в клетке, а также исследовать влияние прионов на поведение. Cherubini предполагает, что прионы могут играть похожую роль как в других отделах развивающегося мозга, так и мозге взрослых особей.
На рисунке два вида конформации прионов: слева - естественная, справа - патологическая.
Ссылки:
Caiati MD, Safiulina VF, Fattorini G, Sivakumaran S, Legname G, Cherubini E. J Neurosci. 2013 Feb 13;33(7):2973-83
перевод
