Ny forskning har kastat ljus över det komplexa samspelet mellan cellproteiner och hur de påverkar nervceller vid neurologiska utvecklingsstörningar och Alzheimers sjukdom.
En ny studie ledd av University of Exeter och publicerad i Open Biology har upptäckt den nyckelroll som proteinet Contactin-4 (som kodas av genen CNTN4) spelar för att forma neuroner.
Forskarna började studera CNTN4 eftersom det var känt att det hade en roll i autism, men dess funktionella roller var inte väl förstådda. Teamet undersökte hur CNTN4 fungerar i hjärnan, särskilt dess interaktioner med proteiner som är involverade i neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers sjukdom.
För första gången studerade forskarna möss där CNTN4-genen hade slagits ut i hjärnbarken, den del av hjärnan som ansvarar för viktiga funktioner som minne, tänkande och resonemang. De fann att nervcellerna utvecklades på ett annat sätt i cortexregionen.
Forskare har för första gången i mänskliga celler påvisat interaktionen mellan generna CNTN4 och APP, en gen som är starkt kopplad till Alzheimers sjukdom, och avslöjat ett ömsesidigt beroendeförhållande som är avgörande för hjärnans utveckling, och särskilt för en sund tillväxt av nervceller. De fann att CNTN4 inte bara bidrar till nervcellernas utbredning i hjärnans frontala cortexregion, utan att CNTN4-uttrycket också regleras via ett samband med APP.
Med hjälp av studier i genetiskt modifierade mänskliga celler upptäckte teamet också att det finns en komplex interaktion mellan CNTN4 och APP. Om CNTN4 slås ut minskar nivåerna av APP, men inte till noll. Forskarna tror att APP kan kompensera för förlusten av CNTN4, och vice versa.
Studiens huvudförfattare, Dr Rosemary Bamford vid University of Exeter Medical School, säger: ”Det var ganska anmärkningsvärt att upptäcka att CNTN4, en gen som är kopplad till utvecklingsprocesser, också spelar en roll i moduleringen av faktorer som är involverade i Alzheimers sjukdom. Denna korsning av utvecklings- och neurodegenerativa vägar ger spännande nya insikter om de bredare konsekvenserna av dessa proteiner.”
Seniorförfattaren Dr. Asami Oguro-Ando, University of Exeter Medical School, säger: ”Framöver är min grupp angelägen om att ytterligare dissekera de molekylära mekanismer som ligger till grund för interaktionen mellan CNTN4 och APP och utforska deras vidare konsekvenser för sjukdomar som Alzheimers och autismspektrumstörning. Våra nästa steg handlar om att klargöra hur CNTN4-APP-interaktionen påverkar nervaktiviteten. Att förstå denna interaktion är avgörande eftersom det utgör ett grundläggande steg mot en heltäckande förståelse av neurodevelopmentala och neurodegenerativa sjukdomar.”
Ytterligare information: CNTN4 modulates neural elongation through interplay with APP, Open Biology (2024). DOI: 10.1098/rsob.240018. royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsob.240018
