Исследовательская группа Университета Айовы по изучению неврологии выявила фундаментальный биохимический механизм, лежащий в основе хранения памяти, и связала этот механизм с когнитивными нарушениями в мышиных моделях болезни Альцгеймера и связанных с ней деменции. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Работая над пониманием того, как воспоминания формируются и хранятся в мозге, команда выявила новый механизм сворачивания белков в эндоплазматическом ретикулуме, который необходим для хранения долгосрочной памяти. Они также продемонстрировали, что этот механизм нарушен в мышиной модели болезни Альцгеймера на основе тау и что восстановление этого механизма сворачивания белка обращает вспять ухудшение памяти в этой мышиной модели для изучения деменции.
Группу возглавляла Снехаджиоти Чаттерджи, доктор философии, постдокторант в лаборатории Теда Абеля, доктора философии, директора Института нейронаук Айовы, председателя и заведующего кафедрой неврологии и фармакологии Университета Айовы. Лаборатория Абеля ранее показала, что семейство транскрипционных факторов Nr4a важно для консолидации долговременной памяти. В данном исследовании были выявлены белки-шапероны в эндоплазматическом ретикулуме, которые регулируются Nr4a.
“Роль механизма сворачивания белков в долговременной памяти игнорировалась на протяжении десятилетий, — рассказывает Чаттерджи. – Мы знаем, что экспрессия генов и синтез белков необходимы для консолидации долговременной памяти, и большое количество белков синтезируется после обучения. Для того чтобы белки были функционально активны, они должны быть правильно свернуты. Наша работа демонстрирует концептуальную идею о том, что именно эти белки-шапероны на самом деле сворачивают белки, влияя на синаптическую функцию и пластичность”.
Команда также использовала генную терапию для реактивации белка-шаперона в мышиной модели и обнаружила, что дефицит памяти был обращен вспять, подтверждая, что механизм сворачивания белка действует как молекулярный переключатель для памяти.
“Выявление этого механизма сворачивания белка – важный шаг к пониманию того, как хранятся воспоминания и что происходит при заболеваниях, связанных с нарушением памяти, — говорит Абель. – Хотя мы пока не можем применить это в лечении пациентов, понимание этого пути необходимо для того, чтобы в один прекрасный день иметь возможность предотвращать и лечить нейродегенеративные заболевания”.
