Нейробиологии из Университета Дьюка обнаружили в тормозных синапсах 140 ранее неизвестных белков, участвующих в возникновении когнитивных расстройств и эпилепсии. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Тормозные синапсы — места контакта между нейронами или между нейроном и эффекторной клеткой, которые предотвращают распространение возбуждения. Некоторые такие синапсы обладают постсинаптическим уплотнением — электронно-плотной зоной, состоящей из белков. До сих пор количество белков в тормозных синапсах считалось незначительным по сравнению с возбуждающими. Так, ученым были известны 40 «тормозных» белков, отвечающих за регуляцию возбуждения и формирование нейронных сетей.

В новой работе исследователи изучили тормозные синапсы с помощью техники маркировки нейронов BioID. В эксперименте in vivo мышам вводился бактериальный фермент, который связывался с любыми близлежащими белками. Затем белки извлекались и идентифицировались. Результаты показали, что 27 из них уже фигурировали в работах типа полногеномного поиска ассоциаций и играли некоторую роль в возникновении расстройств аутистического спектра (РАС) и умственной отсталости.

Функции двух белков при этом оставались неясными. Авторы условно определили их как тормозной синапс 1 (InSyn1) и тормозной синапс 2 (InSyn2). Установлено, что дефицит InSyn1 в нейронах провоцирует перевозбуждение окружающих тканей мозга. Как полагают ученые, этот белок может являться ключевым фактором нормальной работы всех тормозных синапсов. Другие обнаруженные белки могут играть роль в формировании наследственной формы эпилепсии, но их специфика также неизвестна.

Авторы намерены продолжить анализ выявленных белков. Не исключается, что определение механизма их действия поможет в разработке терапевтических методов упомянутых расстройств. Кроме того, исследователи планируют изучить роль этих белков в части формирования долговременной памяти. В этом вопросе об особенностях тормозных синапсах также известно меньше, чем о возбуждающих, отметил Скотт Содерлинг, доцент кафедры клеточной биологии и нейробиологии в Университете Дьюка.