ИСТИНА

исследование постсинаптического механизма изменения эффективности межнейронных связей при обучении. С этой целью на нейронном аналоге негативного научения (привыкания) предусмотрено впервые экспериментально изучить роль интернализации холинорецепторов (ХР) с участием микротрубочек цитоскелета в снижении чувствительности к ацетилхолину сомы командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки. Проектом предусматривается выяснить участие процессов фосфорилирования/ дефосфорилирования белков при изменении холиночувствительности сомы на клеточном аналоге привыкания. Для этого планируется исследовать участие ферментов - серин-треониновых и тирозиновых протеинкиназ (включая семейство Src-киназ), обеспечивающих фосфорилирование белков-субстратов, а также фосфатаз 2А, 2В и тирозиновых фосфатаз, вызывающих дефосфорилирование белков-субстратов в изменении холиночувствительности нейронов. Полученные результаты предполагается проверить на созданной математической модели командного нейрона.

Исследовали мобильность холинорецепторов (ХР) при депрессии вызванного ацетилхолином входящего тока (АХ-тока) командных нейронов оборонительного поведения виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания с помощью селективных ингибиторов эндо- и экзоцитоза, актиновых микрофиламентов и микротрубочек цитоскелета, а также серин/треониновых и тирозиновых протеинкиназ и протеинфосфатаз. Оригинальная математическая модель, учитывающая возможность различных локализаций рецепторов в клетке и закономерности перехода между ними, позволила проанализировать зависимость депрессии АХ-тока от ряда внутриклеточных процессов. Математическое моделирование влияния примененных ингибиторов на число мембраносвязанных холинорецепторов позволило получить расчетные кривые, которые согласуются с экспериментальными кривыми депрессии АХ-тока. Результаты экспериментов и математическое моделирование позволили сделать следующие заключения. 1) Депрессия холиночувствительности сомы нейронов на клеточном аналоге привыкания обусловлена снижением числа мембранных ХР в результате смещения баланса разнонаправленных транспортных процессов в сторону преобладания интернализации ХР над их рециклированием. 2) Молекулярный механизм, ответственный за мобильность ХР на клеточном аналоге привыкания включает актиновые микрофиламенты и микротрубочки цитоскелета. 3) Обратимая депрессия холиночувствительности нейронов в результате снижения числа мембраносвязанных ХР зависит от активации нескольких серин/треониновых протеинкиназ (ПК): ПКA, ПКG, кальций-кальмодулин зависимой ПК II (СаМКII), p38 митогенактивируемой ПК, (без участия ПКС), а также тирозиновых протеинкиназ, включая семейство Src-киназ. Основное воздействие всех исследуемых киназ (за исключением ПКС) в командных нейронах направлено на белки цитоскелета (актиновые микрофиламенты и микротрубочки) клеток. Фосфорилирование этих белков приводит к полимеризации и стабилизации актиновых нитей, к стабилизации тубулина – основного белка микротрубочек, к изменению активности моторных белков, и таким образом, к изменению скорости транспортных процессов, т.е. скорости эндоцитоза и экзоцитоза рецепторов. Воздействие ПКG осуществляется (непрямым образом) на взаимодействие актина с миозином. ПКА, СаМКII и Src-киназа фосфорилируют также белки, активирующие перемещение рецепторов в клатриновые ямки при эндоцитозе. 4) Серин/треониновые фосфатазы (РР1, РР2А, РР2В и PPM1D), а также тирозиновые протеинфосфатазы участвуют в мобильности (эндоцитозе и экзоцитозе) мембранных холинорецепторов, обеспечивающей изменение холиночувствительности сомы командных нейронов на клеточном аналоге привыкания. Из сравнения экспериментальных и полученных при моделировании расчетных кривых изменения вызванного ацетилхолином тока нейронов следует, что основной мишенью протестированных протеинфосфатаз является транспортная система нейрона – цитоскелет и моторные белки.