ИСТИНА

В связи со сложной пространственной организацией нейронов локальный синтез белка в дендритах и синапсах регулируется независимо от ядра клетки. В нашем исследовании рассматривается гипотеза регуляции трансляции в дендритах и синапсах нейрона по механизму клеточного стресса в ответ на активацию нейрона, и, как следствие, переключение синтеза белка с одних мРНК на другие. Так, трансляция протеинкиназы Mzeta, играющая важную роль в изменении структуры синапса при формировании памяти, индуцируется после активации нейрона. Основными генно-инженерными методами в данном исследовании являлись молекулярное клонирование и сайт-направленный мутагенез. Данные были получены с использованием флуоресцентной микроскопии. Нами была создана химерная конструкция, состоящая из 5’-регуляторной области мРНК протеинкиназы Mzeta, содержащей 7 коротких открытых рамок считывания (корОРС), слитая с геном зеленого флуоресцентного белка GFP. Затем с помощью конструкций, в которых последовательно были сделаны мутации стартового кодона ATG на TAG в корОРС №5,6,7, нами было показано существенное увеличение базальной трансляции репортерного белка в первичной культуре нейронов гиппокампа крысы. При этом активация нейронов KCl или пикротоксином приводит к усилению эффекта – уровень трансляции повышался в сравнении с конструкцией дикого типа. Кроме того данные конструкции были проверены в бесклеточной системе трансляции, и были получены аналогичные результаты. Полученные нами данные свидетельствуют о важной роли коротких рамок считывания в регуляции трансляции протеинкиназы Mzeta. Снятие трансляционного блока репортерного белка, нижележащего относительно коротких рамок считывания регуляторной области, после активации нейрона указывают на аналогичный механизм регуляции трансляции, наблюдаемый при клеточном стрессе с участием фосфорилированной формы фактора инициации трансляции еIF2а. Также, конструкцию дикого типа можно использовать как сенсор для детекции активированных нейронов для дальнейшего структурно-функционального исследования. Исследование выполнено при поддержке гранта РФФИ №13-04-01390 А.