Populære Innlegg

Redaksjonens - 2018

Axons grip og glide seg rundt hjernen

Anonim

I en ny studie rapporterer NAIST-forskere, i samarbeid med forskere ved Osaka National Hospital og University of Tokyo, at L1 Cell Adhesion Molecule (L1-CAM) er avgjørende for styrt aksonmigrasjon. Studien viser at L1-CAM griper og slipper på laminin for å styre axoner til deres endelige destinasjon. Det forklarer videre hvordan forstyrrelse av dette L1-CAM-systemet fører til CRASH-syndrom, som beskriver et utvalg av nevrale funksjonshemminger som alle tilskrives en underutviklet hjerne. Studien kan leses i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) .

annonse


Axons spire fra nevroner og deretter migrere til bestemte deler av den utviklende hjernen hvor de samhandler med andre nevroner for å danne nevrale nettverk. Axonene beveger seg som svar på gradienter av attractants med ekstraordinær sensitivitet; de plutselige stoppene og skarpe svinger de gjør under deres migrering, ligner biler som stopper og vender ved et kryss.

"Lamininer fungerer som attraktive kjemiske signaler for haptotaks av aksonale vekstkegler, " forklarer NAIST Prof. Naoyuki Inagaki, hvis lab studerer hvordan krefter genereres i det cellulære mikromiljøet for å skape regissert aksonal migrasjon.

Axons migrere som svar på laminin på mikromiljøet. Den nye studien fra Inagaki-laboratoriet viste at nevroner vil produsere fire ganger mer trekkraft når de legges på klebende underlag belagt med laminin enn de uten laminin, slik at aksonene når deres endelige destinasjon.

"Kraften reduserte F-aktin retrograd flyt, " sa Kouki Abe, en doktorgradsstudent i laboratoriet som gjennomførte forsøkene. "Vi så på bevegelsen av L1-CAM fordi den er knyttet til F1-actin-flyt."

Actin er et viktig molekyl for cellemotilitet i hele kroppen. Imidlertid påvirker det ikke i axons direkte med laminin. L1-CAM fungerer snarere som mellommann. Som forventet viste ytterligere eksperimenter av Abe at F1-actin-strømmen var avhengig av L1-CAM-interaksjoner med laminin.

"Vi fant L1-CAM-brytere mellom en immobilisert tilstand, eller det vi kaller" grep "-tilstand og en" slip "-stat. Forholdet mellom grepstilstanden økte med laminin, sier Inagaki. Denne økte grepstilstanden styrker trekkraften som frembringes av aksonen på limstoffet, slik at aksonen kan snu og endre retningen på cue. Forskerne fant videre at forstyrre det økte grepforholdet kompromitterte retningsmigrasjonen, et funn som kunne forklare patogenesen av flere sykdommer.

"Vi undersøkte L1-CAM fra en pasient med CRASH-syndrom der L1-CAM var mutert. Det forskjellige grepforholdet mellom laminin og polylysin gikk tapt, og retningsakson-migrasjonen ble forstyrret, " sa Inagaki.

"L1-CAM styrer migrasjon ikke bare i hjernen, men også i kreft. Grip-and-slip er en ny mekanisme som kan forklare andre sykdommer, " sa han.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Nara institutt for vitenskap og teknologi . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Kouki Abe, Hiroko Katsuno, Michinori Toriyama, Kentarou Baba, Tomoyuki Mori, Toshio Hakoshima, Yonehiro Kanemura, Rikiya Watanabe og Naoyuki Inagaki. Grip og slip av L1-CAM på klebende substrater direkte vekstkegle haptotaxis . Prosedyrene ved det nasjonale vitenskapsakademiet, 2018; 201711667 DOI: 10, 1073 / pnas.1711667115


Legg Igjen Din Kommentar