记忆是什么做的?新的研究揭示了关键蛋白质

问非和你可能的回忆童年的生日聚会或婚礼的日子。查尔斯Hoeffer考虑蛋白质。

五年来,综合生理学助理教授铜博尔德一直致力于更好的理解蛋白质叫做一种蛋白激酶,它无处不在大脑组织和让大脑适应新的经验和制定新的记忆。

直到现在,科学家已经知道很少关于它在大脑中。

但在一篇新论文由美国国立卫生研究院资助,Hoeffer首次和他的合作者拼写出来,表明AKT是驻留在不同的三个不同的品种大脑细胞和影响大脑健康在非常不同的方式。

发现可能导致新的、更有针对性的治疗从glioblastoma-the脑癌参议员麦凯恩有老年痴呆症和精神分裂症。

“AKT是中央蛋白质,与一群神经系统疾病但我们知道非常小,”Hoeffer说。“我们的论文是第一个全面检查其不同的形式在做什么在大脑和。”

发现在1970年代和最好的被称为一个“致癌基因”(一个突变时,可以促进癌症),AKT最近被确定为一个关键球员在促进大脑突触可塑性,“加强细胞连接的能力应对经验。

“假设你看到大白鲨你害怕你的大脑想要形成一个内存发生了什么。你必须做出新的蛋白质编码记忆,”他说。AKT是第一个蛋白质来在线,一个中央开关,打开记忆的工厂。

但并不是所有的一种蛋白激酶都是平等的。

在这项研究中,Hoeffer的团队沉默三种不同的亚型,或品种,AKT在小鼠和观察他们的大脑活动。

他们做出了许多重要的发现:

AKT2发现只在星形神经胶质、支持大脑和脊髓星形细胞,往往影响大脑癌症和脑损伤。

说:“这是一个非常重要的发现,”合著者Josien Levenga,从事该项目作为铜博尔德的博士后研究员。“如果你只能开发一种药物,靶向AKT2而不影响其他形式,它可能是更有效的治疗某些问题较少的副作用。”

研究人员还发现,AKT1无处不在在神经元和似乎是最重要的形式在促进突触的加强应对经验,即记忆形成。(这个结果与先前的研究表明AKT1突变提高精神分裂症和其他脑部疾病的风险与缺陷相关的病人感知或记得的经历。)

AKT3似乎在大脑发育中发挥关键作用,与老鼠的AKT3基因沉默显示大脑尺寸小。

“在此之前,有一个假设,他们基本上都做了同样的事情在同一细胞以同样的方式。现在我们知道更好,”Hoeffer说。

他指出,pan-AKT抑制剂已经发展为癌症治疗,但他设想一天可以开发药物目标更具体的版本的蛋白质(AKT1增强剂对阿尔茨海默氏症和精神分裂症,AKT2抑制剂对癌症),其他形式依然完好无损,防止副作用。

更多的动物研究正在进行,以确定发生了什么行为不同形式的蛋白质时出错。

“同种型的具体治疗方法蕴含着巨大的希望的设计靶向疗法治疗神经系统疾病的有效性和准确性比那些利用一个放之四海而皆准的方法,”作者总结道。“这项研究是在这个方向上迈出的重要一步。”

这项研究发表在eLife。

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