Протеин рака влияет на память

Циклин E – один из протеинов, виновных в развитии различных опухолей и рака крови. Однако новое исследование выявило, что он также играет решающую роль в формировании нейронных связей (синапсов) в головном мозге.

Этот протеин практически ведет двойную жизнь: его гиперпродукция обнаруживается при многих видах рака, но в то же время его уровень высок и в нормальных клетках головного мозга. Более того, ученые выяснили, что циклин Е необходим для памяти.

Циклины и рак

Циклины являются ключевыми ферментами в процессе регуляции клеточного цикла и в норме обнаруживаются в клетках, находящихся в стадии деления. Они контролируют переход клетки из одной стадии жизненного цикла в другую.

Гиперпродукция циклина E вызывает ускоренное деление клеток, позволяя опухолевым клеткам расти и распространяться по организму, что приводит к развитию нескольких видов рака, в том числе рака груди, яичников, толстой кишки и крови.

Циклин Е и память

Несмотря на то, что главным образом циклин Е находят в делящихся клетках, около десяти лет назад ученые обнаружили этот же протеин в сформировавшихся нервных клетках. Какие функции он там выполняет, долгое время оставалось неизвестно.

Однако последнее исследование показало, что циклин Е в нейронах связывается с энзимом Cdk5, что приводит к увеличению количества нервных синапсов и, таким образом, к улучшению памяти.

Ученые проверили свою теорию в экспериментах на лабораторных животных. Был проведен стандартный тест на запоминание и способность к обучению у мышей, в котором мыши, плавая в воде, должны были найти платформу, на которой могли отдохнуть, и запомнить ее положение в последующих тестах. Затем платформа перемещалась, заставляя таким образом мышей «забыть» о ее положении, выучить и запомнить новое.

Как и предполагалось, мыши с недостатком циклина Е справлялись с заданием хуже мышей с нормальным уровнем протеина. Этот эксперимент подтвердил большое значение циклина Е для процессов обучения и запоминания.

Циклин Е и болезнь Альцгеймера

Исследователи обнаружили потенциальную связь циклина Е с развитием болезни Альцгеймера, так как этот протеин связывается с циклин-зависимой киназой Cdk5, участвующей в процессах запоминания.

Гиперактивность Cdk5 проявляется при болезни Альцгеймера, и блокирование этого энзима приводит к ослаблению симптомов болезни у животных.

Циклин Е связывается с молекулой Cdk5, блокируя ее активность. Опыты на мышах показали, что чем ниже уровень циклина Е в клетках мозга, тем меньше синапсов формируется и тем сильнее страдает память у животных.

Таким образом, регуляция уровня циклина Е может стать еще одним способом ослабления симптомов болезни Альцгеймера.

Результаты исследования опубликованы в Developmental Cell.