Multipel myrelignende transport af neuronal last med motorproteiner

Mikrotubuli er veje lavet af proteiner, der strækker sig gennem en celle for motorproteiner (bærere) til at levere neuronal last pakket med mange slags materialer, der kræves til cellulær aktivitet. Leveringen er aktiv langs neuronale axoner, som fungerer som motorveje i menneskelige samfund. Underskud i forsyningskæden forårsager neuronale sygdomme, som Alzheimers, Parkinsons eller Huntingtons sygdom.

Dr. Kumiko Hayashi og Dr. Shinsuke Niwa, adjunkt ved Tohoku University, har med succes estimeret den kraft, der udøves af motorproteiner, der virker på neuronal last i levende orme ved hjælp af en nyudviklet, ikke-invasiv kraftmålingsmetode (Ref. 1). Kraftværdierne indikerer, at en række bærere er involveret i neuronal lastlevering.

Forskningen viser, at last pakket med synapser blev båret i samarbejde af flere motoriske proteiner, meget som en gruppe myrer, der arbejder sammen, at bære en genstand, der er for stor til, at et individuelt motorprotein kan bære alene. Antallet af bærere viste sig at falde i mutante orme som angivet ved kraftmålingen. Faldet svækkede godstransporten og forårsagede fejlplaceringen af ​​synapser rapporteret for nylig (Ref. 2). Materialeleveringen fra masser af bærere i motorvejslignende axoner sikrer sund neuronal aktivitet og er et væsentligt fund i feltet.

På trods af behovet for fysiske målinger til neuronal lasttransport, det har været svært at måle kraft in vivo, indtil nu. Metoden til ikke -invasiv kraftmåling baseret på fluktuationssætningen (ref. 3) muliggjorde måling ved at analysere svingende adfærd for lastvesikler i cytosolen udsat for termisk støj og så videre. Bevægelse kan let observeres ved hjælp af fluorescensmikroskopi. Hayashi og Niwa forventer, at den ikke-invasive kraftmålingsmetode er et nyttigt værktøj til at forstå den fysiske mekanisme af neuronale sygdomme forårsaget af underskud i aksonal transport.