加州大学旧金山分校的研究人员发现了小鼠的记

2019-04-25 18:44:37 围观 : 101

  加州大学旧金山分校的研究人员发现了小鼠的记忆增强分子

  2013年6月15日

  UCSF细胞生物学家发现分子靶标是一种关键的生物学途径

  注射了小型药物样分子的小鼠的记忆能力得到改善,该分子由加州大学旧金山分校的旧金山研究人员研究细胞如何应对生物应激。

  该研究的资深作者,加州大学旧金山分校生物化学和生物物理学教授,霍华德休斯研究员Peter Walter博士说,分子作用的相同生化途径有朝一日可能成为人类的目标,以改善记忆。

  该分子的发现和随后的小鼠记忆测试结果于2013年5月28日在eLife上发表,这是一本在线科学开放获取期刊。

  在该研究中包括的一个记忆测试中,正常小鼠在接受有效化学物质注射之后能够比接受假注射的小鼠快速重新定位浸没平台约三倍。

  接受这种化学物质的小鼠也能更好地记住与令人不快的刺激相关的线索 - 这种恐惧条件可以帮助老鼠避免被捕。

  值得注意的是,研究结果表明,尽管似乎具有最佳生化机制以最大限度地提高记忆力的重要性,但进化似乎没有提供它们,沃尔特说。

  “似乎进化过程没有优化内存整合;否则我认为我们不能像我们在正常健康老鼠的研究中那样改进它,“沃尔特说。

  从加州大学旧金山分校小分子发现中心筛选的100,000种化学物质中挑选出记忆增强化学物质,因为它们可能会扰乱细胞内的保护性生化途径,当细胞无法满足将蛋白质折叠到其中的需要时工作形式。

  然而,加州大学旧金山分校的博士后研究员Carmela Sidrauski博士发现,这种化学物质在细胞内发挥作用,超出生化途径,激活这种未展开的蛋白质反应,从而更广泛地影响所谓的综合应激反应。在这个反应中,几个生化途径汇聚于单个分子lynchpin,一种叫做eIF2 alpha的蛋白质。

  科学家已经知道,在从酵母到人类的复杂程度不同的生物体中,不同种类的细胞应激 - 未折叠蛋白质积压,DNA损伤紫外线,缺乏制造蛋白质,病毒感染,缺铁所需的氨基酸构件 - 触发不同的酶作用于下游以关闭eIF2α。

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  “除此之外,eIF2α的失活是对记忆巩固的制动,”沃尔特说,也许是细胞或生物体能够以其他方式更好地适应的进化结果。

  沃尔特说,关闭eIF2 alpha表盘可以减少大多数蛋白质的产生,其中一些可能是记忆形成所必需的。但是,eIF2α失活也会增加一些帮助细胞应对压力的关键蛋白质的产生。

  研究的共同作者,麦吉尔大学的Nahum Sonenberg博士之前将记忆和eIF2α与小鼠遗传研究联系起来,他的实验室小组也对当前的研究进行了记忆测试。

  由加州大学旧金山分校的研究人员确定的化学物质称为ISRIB,它代表综合应激反应抑制剂。研究人员发现,ISRIB可抵抗细胞内eIF2α失活的影响。

  “ISRIB显示出良好的药代动力学特性[药物如何被吸收,分布和消除],容易穿过血脑屏障,并且在小鼠中没有明显的毒性,这使其对小鼠研究非常有用,”沃尔特说。沃尔特表示,这些特性也表明,ISRIB可能是人类药物开发的良好起点。

  沃尔特说,他正在寻找科学家与ISRIB或相关分子在神经退行性疾病和衰老小鼠模型中进行认知和记忆的新研究。

  此外,像ISRIB这样的化学物质可以在对抗癌症方面发挥作用,这些癌症利用压力反应来促进自身的发育,沃尔特说。根据他早期的发现,沃尔特已经在探索控制未折叠蛋白质反应以抑制肿瘤生长的方法。

  沃尔特说,在更基础的层面上,他和其他科学家现在可以使用ISRIB来更多地了解未折叠蛋白反应的作用以及疾病和正常生理学中的综合应激反应。

  

  资料来源:加州大学旧金山分校