Текст уведомления здесь

Светящийся нейрон отследил вторжение никотина в клетку

Оказалось, что вещество не просто связывается с никотиновыми рецепторами клетки, но и чинит неисправные, тем самым усиливая восприимчивость клетки к действию никотина

Ученые провели исследование, которое показало, как никотин пробирается в нервные клетки. В результате они уточнили механизм, отвечающий за возникновение зависимости от никотина.
Добавить в закладки
Комментарии

Никотин связывается с белком-рецептором nAChRs, который находится на мембране нейронов. Из-за связывания никотина с рецептором клетка запускает синтез нейромедиаторов, которые и вызывают соответствующие эффекты: возникает ощущение благополучия, кратковременного увеличения когнитивных способностей, подавляется аппетит и снимается «ломка» абстиненции.

Возможно, никотин вступает в связь с клеткой еще раньше, проникая сквозь ее мембрану и соединяясь с белком nAChRs там, где он образуется, — на эндоплазматическом ретикулуме, структуре, в которой происходит синтез и накопление белков, производимых клеткой.

Авторы исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Journal of General Physiology, проверили это предположение. Они использовали бактериальный белок, похожий по структуре и функциям на nAChRs, объединили его с GFP (зеленый флуоресцентный белок) и получили биосенсор — конструкцию, которая умеет связываться с никотином. Биосенсор получил название iNicSnFR. В момент связывания трехмерная структура белка менялась, заставляя GFP светиться. Таким образом, наблюдая за клетками, ученые могли по свечению увидеть, когда молекулы-биосенсоры связываются с никотином.

Ученые взяли нейроны, полученные из индуцированных стволовых клеток человека, и ввели в них с помощью вирусного вектора iNicSnFR.

Эксперимент показал, что, когда в среду, в которой находится культура нервных клеток с молекулами iNicSnFR, находящихся на эндоплазматическом ретикулуме, добавляют никотин даже в концентрации 10−9 моль/л, реакция проявляется уже через секунду. Никотин мгновенно прорывался в нейрон, связывался с сенсором, и тот испускал свет. После удаления никотина из среды эффект тут же исчезал.

По мнению авторов исследования, никотин играет роль фармакологического шаперона. Обычные шапероны — это белки, которые восстанавливают пространственную структуру ферментов, если та по какой-то причине повредилась. Фармакологические шапероны — это низкомолекулярные соединения, которые тоже чинят ферменты, связываясь с ними. Никотин не только связывается с молекулами рецептора nAChRs, которые находятся на мембране клетки, и вызывает синтез нейромедиаторов — он активно разгоняет этот процесс — проникает в клетку, находит там nAChRs и помогает им подниматься на мембрану в целости и сохранности. Таким образом никотин увеличивает количество рецепторов на наружной мембране клетки и делает клетку более отзывчивой к никотину. Получается порочный круг: больше никотина — больше рецепторов, которые еще лучше связываются с никотином.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы