蛋白质运输的发现可能有助于治疗眼科疾病定义新的策略

多种形式的视力丧失源于一个共同的来源:受损的眼睛和大脑之间的沟通。和所有eye-to-brain通信的根源是数以百计的蛋白质由视网膜的神经细胞。

来自斯克里普斯研究的一项新研究发表在本月细胞的报道,检查这些蛋白质在前所未有的detail-providing令人惊讶的新见解视觉信号分布到不同的大脑区域。结果是一个重要的第一步理解,最终从青光眼治疗视力丧失,多发性硬化症,甚至创伤。超过330万名40岁以上的美国人失明或视觉障碍不能纠正与今天的干预措施,根据疾病控制和预防中心。

“蛋白质通常是药物的目标如果你想设计一种药物,可以帮助我们的眼睛和大脑之间的通信,它有助于知道这些药物将目标蛋白质,”霍利斯克莱恩说,博士,斯克里普斯研究神经科学部门的联合主席,他领导了研究项目。“这种类型的研究从未可能是因为这不是可行的,看看这些蛋白质移动大脑。该技术不存在。”

创建技术,克莱恩的实验室与实验室密切合作的约翰•耶茨三世博士,斯克里普斯研究化学家率先使用新方法分析被称为质谱技术研究蛋白质和它们的功能。使用这种新方法在几years-Cline的团队能够“标签”起源于大约1000个不同类型的蛋白质眼睛的视网膜神经节细胞,然后观察他们旅行在活的老鼠的大脑。就像人类的大脑,蛋白质是通过神经元的轴突,长,细长的扩展从眼睛进入大脑的神经纤维通过视神经。

“大脑是一个非常复杂的体系结构,很难单独的每个组件和单独研究部分,“卢西奥Schiapparelli说,博士,神经科学家在克莱因的实验室和该研究的第一作者。“我们的方法允许我们检查视觉系统,之前没有学习我们可以观察分子独立和分析他们的生物化学。”

进入研究中,克莱因说她很好奇相似类型的蛋白质是否会前往不同的目标在大脑。视网膜项目蛋白质成30多个不同领域的中枢神经系统,但在这项研究中,她的团队选择评价的两个主要目标:上视丘(运动分析的视野和控制目标导向头和眼球运动),和外侧膝状体核(分析对象的形状我们看到并将这些信息发送给更高的大脑区域,视觉皮层)。

虽然以前的研究确定了各种蛋白质在视网膜上产生的,这些蛋白质在很大程度上是未知的最终目的地。视神经是一个特别重要的研究的焦点,因为它是涉及很多毁灭性的眼疾。

从一开始就“我们惊讶的发现蛋白质视神经轴突的,以前大家都认为只能是功能的眼睛,”克莱恩说。“这些蛋白质通常是在细胞的细胞核,但我们发现他们,远离原子核,参与某种形式的沟通。”

克莱恩说,这一发现已经引发了新的研究这些蛋白质可能如何影响健康和疾病。因为这种类型的神经元蛋白质存在于身体的其他部位,它可能扮演一个角色在其他神经细胞疾病腓骨肌萎缩等沟通障碍。

的视神经是信息高速公路从眼睛到大脑发送信号到不同的目的地。但是研究团队发现,类似的蛋白质并不总是有共同的目的地。相反,许多蛋白质运输优先大脑地区,而一些被运送到了所有的区域进行了研究。

“了解这些蛋白质的运输视网膜是必不可少的理解视觉系统功能,”克莱恩说。“这可以帮助我们研究当一个人经历神经损伤和视力丧失和希望引领我们去治疗可以提高蛋白质运输和防止细胞死亡。”

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