研究人员发现蛋白质复杂,调节神经元和神经母细胞瘤癌细胞的迁移
在大脑发育,神经元进行长途迁徙通过复杂的环境,直到他们到达目的地。为了找到指导,他们必须建立几个互动仍难以研究受体和周围分子。
现在,一篇论文发表在细胞已经确定了两种不同的蛋白质,神经元受体Unc5和分子Glipican 3 (GPC3),果断合作指导的神经元在两个不同的过程:大脑脑源性肿瘤细胞的形成和传播(神经母细胞瘤)。
本文识别点蛋白质连接;它揭示了新的Unc5-GPC3复杂的结构决定了它的关键作用在神经元迁移和某些肿瘤。它还深入探究了机制,以一种精确的方式调节细胞迁移,状态如何分子机制调节神经元之间高度保守的细胞迁移和一些脑部肿瘤。
领导这项研究的团队是由专家丹尼尔·德尔·托罗从医学和健康科学学院和神经科学研究所(UBNeuro)大学的巴塞罗那,8月π纽约州立大学生物医学研究所(IRIBAPS)和生物医学研究网络中心神经退行性疾病(CIBERNED);bob88体育平台登录瓦莱丽•卡斯特拉尼大学的里昂(法国)和埃琳娜Seiradake,牛津大学的(英国)。
Unc5-GPC3复杂:蛋白质和glyidic信封
在发展过程中,大脑皮层的神经元纤维来源于他们的使用干细胞,称为径向神经胶质,高速公路达到他们的最终位置。在迁移过程中,神经元必须与这些纤维,但涉及的蛋白质以及它们如何相互作用很未知。
获得详细了解大脑细胞在大脑发育的分子机制指导是一个相当复杂的目标。在这项研究中,三个科学团队的协作和专业知识导致的识别两个蛋白质之间的相互作用Unc5 GPC3和详细了解他们绑定通过碳水化合物携带到地面。
“该研究首次揭示了一个新的复杂的蛋白质形成Unc5,存在于神经元,以及复合GPC3,发现在这些细胞迁移的纤维。相互作用时,Unc5-GPC3蛋白质复杂的形成,促进神经元纤维上的迁移,”丹尼尔·德尔·托罗说,乌兰巴托的生物医学部门的成员。
分子指导机制在大脑细胞的发现是通过蛋白质复合体的结构分析。通过识别蛋白质之间的结合位点,团队能够生成工具来控制他们的相互作用和识别这种蛋白质复杂的特殊功能。“一个非常令人惊讶的结果是发现复杂的自身调节细胞一样不同神经元的迁移和确定脑部肿瘤如神经母细胞瘤,”研究人员说。
迁移的研究集中在分析主要的大脑皮层的神经元,决定性的过程的正确形成神经回路调节最复杂的认知功能(语言、认知、抽象思维等)。
然而,团队发现Unc5-GPC3复杂存在于大脑的其他区域,因此,其他神经元迁移也可以使用它。“例如,其他neurons-known interneurons-also到达大脑皮层从这个复杂和表达蛋白质。因此,这将是非常有趣的测试这个复杂的函数在其他神经类型在未来的研究中,丹尼尔·德尔·托罗说。
由不同的细胞分子指导共享
到目前为止,它被认为细胞使用不同的机制完全独立的生物环境中的迁移,但新的研究结果表明,在指导机制细胞迁移由不同的细胞类型可以共享和重用。这意味着知识工具生成的在这个研究可以应用于不同的场合,如其他细胞的迁移,或应用程序的新策略来控制这个过程在某些疾病,如癌症。
它应该记住在某些肿瘤的情况下,如神经母细胞瘤、Unc5蛋白的表达非常高。“因此,我们认为这个因素也可以调节肿瘤细胞的迁移和扩散,这是里昂团队的研究领域。鉴于其他蛋白质复杂,GPC3,其他类型的肿瘤中高度表达,很有可能同样的复杂也可以在其他癌症形成的。因此,本研究中所开发的工具将使我们能够研究它在未来的研究,”研究人员说。
乌兰巴托团队专注于研究神经元迁移Unc5-GPC3复杂的角色。在实验室,研究小组发现新的蛋白质的存在复杂的大脑中大脑发育。基于这一发现,他们研究集中在研究这个复杂的过程中大脑皮层神经元的迁移。使用不同的技术,他们修改这些蛋白质结合位点的老鼠的大脑,这使得他们演示过程中其功能。
方法论上,它也果断获得的结构蛋白质复合体通过x射线晶体学来确定蛋白质之间的结合位点。感谢这个牛津集团的贡献,有可能产生非常小的抗体(nanoantibodies)可以促进或阻止这种复杂的形成。
“我们已经能够介绍这些nanoantibodies进入大脑虽然还在开发阶段,看看这个复杂的调节神经元的迁移。此外,我们还应用微流控方法研究皮质神经元使用基于结构的蛋白质工程的行为,”德尔托罗说。
新工具调节神经元和肿瘤细胞迁移
改变神经元的迁移过程大脑皮层会导致认知改变和学习问题,等等。从更多的临床的角度来看,在神经母细胞瘤等肿瘤的情况下,所有的流程规范他们的传播有很大的影响预后的病理变化。
“生成的结果和工具研究Unc5-GPC3复杂的迁移神经元理想的未来研究大脑的功能。特别是,这项研究给了我们复杂的工具来研究函数在其运作其他系统,如在大脑的不同区域发展或其他肿瘤的迁移”。
“鉴于构成复杂的蛋白质可以与其他组件的交互,这将是有趣的发现是否纳入新蛋白质可以修改这个复杂的适应响应的细胞迁移到不同的环境中,”德尔托罗总结道。
