Beyin hüceyrələrinin kimyəvi mesajlar mübadiləsini başa düşmək üçün elm adamları ən çox yayılmış siqnal molekullarından biri olan qlutamatın kanal açması və yüklü hissəciklərin selinin içəriyə necə daxil olmasına imkan verdiyinin daha dəqiq təfərrüatlarını çəkmək üçün yüksək ixtisaslaşmış mikroskopdan uğurla istifadə etdiklərini söyləyirlər. Johns Hopkins Medicine tədqiqatçılarının rəhbərlik etdiyi araşdırma nəticəsində əldə edilən tapıntı, epilepsiya və bəzi intellektual pozğunluqlar kimi müxtəlif vəziyyətləri müalicə etmək üçün bu cür siqnal kanallarını bloklayan və ya açan yeni dərmanların inkişafını inkişaf etdirə bilər.

Təcrübələr haqqında hesabat martın 26-da Nature jurnalında dərc olunub .

Johns Hopkins Universiteti Tibb Fakültəsinin biofizika və biofiziki kimya üzrə dosenti, Ph.D. Edvard Tvimey deyir: “Neyronlar beynin hüceyrə əsasıdır və ətrafımızı təcrübədən keçirmək və öyrənmək qabiliyyəti neyronlar arasında [kimyəvi] əlaqədən asılıdır”.

Alimlər çoxdan bilirdilər ki, neyron-neyron əlaqəsinə cavabdeh olan əsas molekul neyronlar arasında boşluqlarda bol olan bir molekul olan neyrotransmitter glutamatdır . Onun neyronlara eniş yeri glutamatla qarşılıqlı əlaqədə olan AMPA reseptoru adlanan kanaldır və sonra yüklü hissəcikləri qəbul edən məsamə kimi fəaliyyət göstərir. Yüklənmiş hissəciklərin axması və axması neyronlar arasında əlaqə yaradan elektrik siqnalları yaradır.

AMPA reseptorlarının (tək atomlar səviyyəsində) kiçik hərəkətlərinin təfərrüatlarını anlamaq üçün tədqiqatçılar rabitə proseslərində xüsusi addımlar zamanı bu kanalları təsvir etmək üçün çox güclü mikroskopdan istifadə etdilər. Tədqiqat üçün alimlər Johns Hopkins Universiteti Tibb Fakültəsinin bir müəssisəsində krio-elektron mikroskopdan (kriyo-EM) istifadə ediblər.

Tipik olaraq, elm adamları sabit bir mühit təmin edən bir vəziyyət olan soyudulmuş hüceyrə nümunələrinin öyrənilməsini daha asan tapırlar. Ancaq normal bədən istiliyində Twomey komandası AMPA reseptorlarının və glutamat aktivliyinin artdığını və bu prosesi cryoEM şəkillərində çəkmək üçün daha çox imkanlar təmin etdiyini tapdı.

Bu məqsədlə alimlər laboratoriyada yetişdirilmiş insan embrion hüceyrələrindən götürülmüş AMPA reseptorlarını təmizlədilər və bu cür zülalları istehsal etmək üçün nevrologiya tədqiqatlarında geniş istifadə olunurlar. Sonra reseptorları glutamata məruz qoymadan əvvəl bədən istiliyinə (37 dərəcə Selsi və ya 98,6 dərəcə Fahrenheit) qızdırdılar. Bundan dərhal sonra reseptorlar dondurulmuş və əsas siqnal molekulu olan glutamata bağlı AMPA reseptorlarının şəklini almaq üçün cryoEM ilə təhlil edilmişdir.

CryoEM ilə çəkilmiş bir milyondan çox şəkli birləşdirdikdən sonra komanda glutamat molekullarının kanalın qapısını açan və onun daha geniş şəkildə açılmasına imkan verən açar kimi fəaliyyət göstərdiyini aşkar etdi. Bu, AMPA reseptorunun glutamat ətrafında bağlanan qapaqlı quruluşu ilə baş verir , bu hərəkət aşağıdakı kanalı açır.

Twomey-in əvvəlki araşdırması göstərdi ki, epilepsiyanı müalicə etmək üçün istifadə edilən perampanel kimi dərmanlar kanalın açılmasını məhdudlaşdırmaq və epilepsiya xəstələrinin beyin hüceyrələrində baş verən aktivliyin bolluğunu azaltmaq üçün AMPA reseptorunun ətrafında bir qapı tıxacıdır.

Twomey deyir ki, tapıntılar beyin hüceyrələrinin siqnal kanallarını açan və ya bağlayan müxtəlif yollarla AMPA reseptorlarına bağlanan yeni dərmanlar hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər.

Twomey deyir: “Hər yeni tapıntı ilə biz beynimizin işləməsini təmin edən tikinti bloklarının hər birini tapırıq”.

İşə töhfə verən əlavə alimlər Johns Hopkins-dən Anish Kumar Mondal və UTHealth Houston-dan Elisa Carrillo və Vasanthi Jayaramandır.

Daha çox məlumat: Anish Kumar Mondal və digərləri, Fizioloji temperaturda AMPA-alt tipli iGluR-lərin glutamat qapısı, Təbiət (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08770-0

Jurnal məlumatı: Təbiət Johns Hopkins Universiteti Tibb Fakültəsi tərəfindən təmin edilmişdir