Уникальный переключатель для выработки гормона

Ученые из Института Вейцмана обнаружили в мозге новый тип переключателя «включения-выключения», регулирующего выработку ключевого биохимического сигнала, который стимулирует высвобождение кортизола в организме.

Исследование, проведенное на рыбках данио-рерио в лаборатории доктора Гила Левковица, показало, что белок Otp участвует в нескольких этапах производства кортикотропин-рилизинг-гормона (CRH). CRH вырабатывается и хранится в нейронах гипоталамуса и является основным сигналом для запуска стрессовой реакции.

Белок Otp не только напрямую активирует гены, кодирующие CRH, но и регулирует производство двух разных рецепторов на поверхности нейронов, которые действуют как переключатели ВКЛ и ВЫКЛ.

Механизм переключения

• Оба рецептора кодируются одним геном.
• Otp регулирует процесс альтернативного сплайсинга, создавая два варианта рецептора PAC1:
  • Короткая версия → рецептор ВКЛ.
  • Длинная версия (с дополнительной последовательностью) → рецептор ВЫКЛ.
• По мере того как угроза проходит и запас CRH восполняется, соотношение рецепторов на поверхности нейронов постепенно меняется с преобладания ВКЛ на преимущественно ВЫКЛ.

Значение открытия

• Блокировка производства длинного варианта рецептора вызывает у рыбок данио-рерио поведение, похожее на тревожное.
• Тот же механизм альтернативного сплайсинга был обнаружен у мышей, что указывает на его сохранение в эволюции.
• Неисправные механизмы переключения могут играть роль в ряде стресс-зависимых расстройств, таких как посттравматическое стрессовое расстройство, шизофрения и депрессия, а также в нарушениях, связанных со сбоями в альтернативном сплайсинге (эпилепсия, умственная отсталость, биполярное расстройство, аутизм).