BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

A Nature Communications folyóiratban a memória kialakulásának megértésében jelentős eredményekről publikált tanulmányt szerzőtársaival Nagy Gergely Nándor, a BME kutatója. A kapcsolódó egyetemi hír a bme.hu oldalán itt olvasható.

A BME tavaly alapításának 150 éves jubileumát ünneplő Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Alkalmazott Biotechnológiai és Élelmiszertudományi Tanszékének oktatója oxfordi posztdoktori kutatásai során a Koppenhágai Egyetem és a Michigani Egyetem munkatársaival együttműködve folytatott kutatómunkát, melynek eredményeit most közölte a rangos Nature Communications nyílt hozzáférésű folyóirat.

A tanulmány szerzői a memória kialakításért felelős agyi területen jelen levő meghatározó fehérje molekulát vizsgálták. Ezen fehérje szerkezetéről és kölcsönhatásairól alapvető új ismereteket derítettek fel, és mindez lehetőséget teremtett e molekula szerepének azonosításához az egér neuronális fejlődés során. Az eredmények komoly jelentőséggel bírnak a memória kialakulásának megértésében, mivel útmutatást adhatnak a további kutatások irányához.

A helyes agyi fejlődést és alkalmazkodóképességet az idegi szövetek bonyolult kommunikációs hálózata működteti, melyhez a jeleket a sejtfelszíni makromolekulák kölcsönhatásai biztosítják. Egy ilyen sejtmembránhoz kötött jelzőfehérje, a Semaphorin-5A (Sema5A). A Sema5A fehérje kölcsönhatása különböző sejtfelszíni glikán poliszacharidokkal (heparán szulfát és kondroitin szulfát) irányitja az idegsejtek növekedését. A kutatás során ezen kölcsönhatások molekuláris hátterét derítették fel a tanulmány szerzői. Azonosították a Sema5A glikán kötőhelyét, majd szerkezeti, oldatbeli és élő sejteken végzett vizsgálatokkal igazolták a kölcsönhatást meghatározó fehérje, illetve glikán molekula csoportokat, ezt követően genetikailag módosított egérmodell vizsgálatok révén azonosították a Sema5A-glikán kölcsönhatások meghatározó szerepét a dentát gyrus agyi régió kialakulásában.

a) A Sema5A fehérje komplex kristályszerkezete egy glikán diszacharid analóg molekulával. b) A Sema5A oldatban oligomereket képez heparán szulfát poliszacharidokkal. c-d) A szerkezet alapján tervezett Sema5A mutáció hatására az egér dentát gyrus agyi régióban osztódó idegsejtek eredeti elhelyezkedése (c (élénk rózsaszín, pont-szerű mintázat) megváltozott (d).