Zależna od aktywności synaptycznej lokalna translacja MMP-9

Lokalna translacja to proces syntezy białka, który zachodzi w dendrytach na bazie transportowanego do nich mRNA. Dzięki temu możliwa jest szybka synteza określonych białek w odpowiedzi na stymulację synaptyczną. Proces ten jest niezwykle ważny dla regulacji plastyczności synaptycznej a jego zaburzenia prowadzą do rozwoju chorób neurokognitywnych takich jak np. autyzm.
Metaloproteinaza macierzy zewnątrzkomórkowej (MMP-9) jest enzymem wydzielanym przez neurony w odpowiedzi na stymulację synaptyczną. Poprzez trawienie białek macierzy zewnątrzkomórkowej MMP-9 reguluje morfologię kolców dendrytycznych. Używając szeregu metod biochemicznych, jak również bezpośredniego obrazowania mRNA w neuronach, wykazaliśmy, że MMP-9 ulega lokalnej translacji w neuronach. mRNA dla MMP-9 ulega translokacji do dendrytów komórek nerwowych w hodowli in vitro po stymulacji glutaminianem, a także w hipokampie szczura po indukcji LTP. Badania biochemiczne lokalnych procesów zachodzących na synapsie były prowadzone na synaptoneurosomach izolowanych z hipokampów szczura. Udało nam się wykazać, że lokalna translacja mRNA MMP-9 jest regulowana przez wcześniejszą lokalną poliadenylację transkryptu w bardzo krótkim czasie po stymulacji glutaminianem (3-6 min). Wykazaliśmy też obecność mRNA MMP-9 we frakcji polirybosomów prowadzących aktywną translację izolowanych z synaptoneurosomów oraz pojawianie się „de novo” syntetyzowanego białka MMP-9. Odkrycie lokalnej translacji MMP-9 w dendrytach pozwoli na lepsze zrozumienie jego funkcji w regulacji plastyczności synaptycznej i jej zaburzeń.

Data publikacji
28 stycznia 2013