تكشف البروتينات الكمية عن اختلافات كبيرة بين تكوينات دماغ الفأر

الرجاء التواصلoscar.xiao@wecistanche.comللمزيد من المعلومات

الملخص:ترتبط الشيخوخة بانخفاض عام في الوظائف المعرفية ، والذي يبدو أنه ناتج عن تغيرات في كميات البروتينات المشاركة في تنظيم اللدونة المشبكية. هنا ، نقدم تحليلًا كميًا للبروتينات المشاركة في النقل العصبي في ثلاث مناطق دماغية ، وهي الحُصين والقشرة الدماغية والمخيخ ، في الفئران التي تتراوح أعمارها بين 1 و 22 شهرًا ، باستخدام تقنية نهج البروتين الكلي. لقد أثبتنا أنه على الرغم من أن عيار بعض البروتينات المشاركة في النقل العصبي واللدونة المشبكية يتأثر بالشيخوخة بطريقة مماثلة في جميع تكوينات الدماغ المدروسة ، في الواقع ، يمثل كل من التكوينات طريقة الشيخوخة الخاصة به. بشكل عام ، تكون البروتينات الحُصَينية والقشرية غير مستقرة خلال العمر أكثر من بروتينات المخيخ. تقدم البيانات المقدمة هنا صورة عامة لتأثير الشيخوخة الفسيولوجية على اللدونة المشبكية وقد تشير إلى أهداف دوائية محتملة لعلاجات مكافحة الشيخوخة.

الرجاء الضغط هنا لمعرفة المزيد

الكلمات الدالة:انتقال الغلوتاماتيرجيك و GABAergic ؛ كامك 2 أوكسفوس. المصفوفة خارج الخلية؛ نهج البروتين الكلي ، الحصين ، القشرة ، المخيخ

1 المقدمة

ترتبط الشيخوخة الفسيولوجية بالتدهور التدريجي في الوظائف المعرفية ، مثل تكوين الذاكرة والاحتفاظ بها ، وسرعة المعالجة والتفكير المفاهيمي [1]. من المقبول على نطاق واسع أن التغيرات المرتبطة بالشيخوخة ناتجة بشكل رئيسي عن فقدان الخلايا العصبية. ومع ذلك ، فقد أشارت العديد من الدراسات إلى أن بنية الشبكة العصبية ، بدلاً من عدد الخلايا العصبية ، تتأثر أثناء الشيخوخة [2-4]. لقد ثبت أن الشيخوخة مرتبطة بقصر التشعبات وانخفاض عددها ، وفقدان العمود الفقري التغصني ، وانخفاض عدد المحاور داخل الشبكة ومستوى تكوّن النخاع وفقدان نقاط الاشتباك العصبي [5]. بالإضافة إلى ذلك ، فقد ثبت أن الآليات الجزيئية الكامنة وراء ظواهر اللدونة في الدماغ مثل التقوية طويلة المدى والاكتئاب للجلوتاماتيرجيك (LTP و LTD) و GABAergic (iLTP و iLTD) وفعالية أنظمة التعديل العصبي المختلفة تنخفض مع تقدم العمر [ 6،7]. أظهرت العديد من الدراسات أن التغيرات المعرفية المرتبطة بالشيخوخة مصحوبة بتغييرات في التعبير و / أو توطين البروتينات المشاركة في النقل المتشابك واللدونة [6،8]. تمت دراسة التعبير عن البروتينات في مناطق مختلفة من دماغ القوارض بشكل مكثف بواسطة التقنيات البروتينية القائمة على قياس الطيف الكتلي [9،10] والمصفوفات الدقيقة [11،12].cistanche الكوليسترولومع ذلك ، باستثناء دراسة Walter and Mann [10] ودراسة Duda et al. [8] ، استخدمت جميع التحقيقات مناهج نصفية لا تقدم معلومات حول التركيز الدقيق للبروتينات في العينات المدروسة.

قمنا مؤخرًا بقياس تركيزات البروتينات المشاركة في اللدونة العصبية في الحُصين والقشرة الدماغية والمخيخ في الفئران الصغيرة (1- شهرًا) والبالغات (12- شهرًا --) [8 ]. وجدنا أنه على الرغم من أن الكمية الإجمالية للبروتينات لم تتغير خلال العمر ، فإن عيارات البروتين المرتبطة بالنقل العصبي والمرونة العصبية تختلف اختلافًا كبيرًا بين الحيوانات الصغيرة والكبار ، مما يشير إلى أن أعراض نقل الإشارات وضعف المرونة العصبية يمكن ملاحظتها في الوسط. الفئران البالغة من العمر على المستوى البروتيني [8].

يمكن cistanche مكافحة الشيخوخة

في هذا البحث ، نقدم نتائج تحليل كمي متعمق لبروتينات الحصين والقشرة والمخية المرتبطة باللدونة العصبية للصغار (1- شهرًا) وكبار السن (22- شهرًا ) الفئران ، مع التركيز بشكل أساسي على التغيرات المرتبطة بالشيخوخة في تركيز البروتينات المنخرطة في إشارات الجلوتامات و GABA والأسيتيل كولين وأحادي الأمين. نناقش أيضًا التغييرات في تركيز البروتينات المشاركة في إطلاق الناقل العصبي وتشكيل وصلات متشابكة ، مثل بروتينات التصاق الخلايا عبر المشبكي والشبكات حول العصبونات.

باستخدام طريقة البروتين الكلي الخالي من الملصقات (TPA) ، قمنا بقياس التتر لأكثر من 7000 بروتين في كل منطقة من مناطق الدماغ المدروسة [13]. في هذه الورقة ، نقدم ، حتى الآن ، الوصف البروتيني الكمي الأكثر عمقًا للتغيرات المرتبطة باللدونة المتشابكة أثناء الشيخوخة الفسيولوجية للفئران. على حد علمنا ، هذا ، حتى الآن ، هو الوصف البروتيني الكمي الأكثر عمقًا للتغيرات المرتبطة باللدونة التشابكية أثناء الشيخوخة الفسيولوجية للفئران.

2. المواد والأساليب

2.1. الحيوانات وتحضير الأنسجة

تم عزل الأدمغة من خمسة فئران C57BL / 1 0 J في P30 (صغارًا) وخمسة 22- فئران عمرها (العمر). تم التعامل مع الحيوانات كما هو موضح في [8]. باختصار ، كانت الحيوانات مخصّصة للأيزوفلوران وقطعت رأسها ، وتم استكشاف الأدمغة في مخزن مؤقت للجليد البارد (87 ملي مول كلوريد الصوديوم ، 2.5 ملي كلوريد الصوديوم ، 1.25 ملي MNaHNPO4،25mNaHCO3،0.5mMCaClz ، 7 ملي مولتر سوكوز ، 25 ملي مولار سكروز) . تم استخدام مناطق الدماغ بأكملها: الحُصين الأيمن ، والقشرة الأمامية من نصف الكرة الأيمن ونصف الكرة الأيمن من المخيخ ، من كل حيوان ، في البروتينات الكمية.الآثار الجانبية cistanche الصحراءتمت الموافقة على جميع الإجراءات من قبل لجنة الأخلاقيات المحلية (لجنة الأخلاق فروتسواف ، الإذن رقم 10/2018) ، وتم بذل كل جهد ممكن لتقليل عدد الحيوانات المستخدمة في التجارب.

2.2.إعداد Lysates الأنسجة

تم الحصول على المحللين كما هو موضح في [13]. تم تجانس الهياكل المعزولة في المخزن المؤقت للتحلل (0. 1 M Tris / HCl ، 2 بالمائة SDS ، 5 ​​0 ملي مولار DTT ، الرقم الهيدروجيني 8.0) وحضنت لمدة 5 دقائق عند 99 درجة. تم تخزين العينات. بدرجة -20 حتى التحليل البروتيني. تم استخدام مضان التربتوفان لتحديد تركيز البروتين الكلي في العينات [14].

2.3.تحضير العينة بمساعدة مرشح الهضم متعدد الإنزيمات (MED FASP)

تم استخدام lysates المحتوية على 80 ميكروغرام من البروتين الكلي لـ MED FASP [15] بدون ألكلة السيستين [16]. تم شق البروتينات طوال الليل باستخدام LysC ثم هضمها مع التربسين لمدة 3 ساعات. كانت نسبة الإنزيم إلى البروتين 1:40. تم إجراء عمليات الهضم عند 37 درجة في 50 ملي مولار من Tris-HCl مع إضافة 1 ملي مولار من DTI ، ودرجة الحموضة 8.5 [13] تم تركيز وتخزين قسامات تحتوي على 8 ميكروغرام من الببتيد الكلي عند درجة -20 حتى تحليل قياس الطيف الكتلي.

2.4 اللوني السائل - قياس الطيف الكتلي الترادفي

تم إجراء تحليل مخاليط الببتيد كما هو موضح سابقًا [13] باستخدام مطياف الكتلة QExactive HF (ThermoFisher Scientific ، Palo Alto ، CA ، USA). تم إيداع البيانات في اتحاد ProteomeXchange عبر مستودع شريك PRIDE [17]. معرّف مجموعة البيانات: PXD025978 (اسم المستخدم: المراجع _ pxd025978@ebi.ac.uk ؛ كلمة المرور: QL3YI7nP).

2.5 تحليل البيانات البروتينية

تم استخدام MaxQuant v1.2.6.20 [18] لتحليل بيانات MS. تم استخدام قاعدة بيانات UniProtKB / Swiss-Prot لتحديد البروتينات باستخدام بيانات MS و MS / MS الببتيد.

تم تعيين كارباميدوميثيل السيستين كتعديل ثابت.جرعة cistanche redditكان الانحراف الأولي المسموح به للكتلة لأيون السلف يصل إلى 6 جزء في المليون ، وبالنسبة لكتل ​​الشظايا ، فقد كان يصل إلى 2 0 جزء في المليون. تم تحديد الحد الأقصى لمعدل اكتشاف الببتيد الخاطئ على أنه 0.01. تم استخدام طريقة نهج البروتين الكلي [19،20] لحساب تركيز البروتين المولي باستخدام العلاقة حيث تم حساب كمية البروتينات الفردية (c (i) كنسبة شدتها (MSsignal (i)) إلى مجموع allintensities (totalMSsignal) في العينة المقاسة ، مضروبة في الوزن الجزيئي (MW (i)) للبروتينات الفردية.

2.6 التحليل الإحصائي

يتم تقديم البيانات على أنها متوسط ​​± SD تم حساب مساواة الفروق باستخدام اختبار Fisher F. لتحديد الفروق بين أي مجموعتين تجريبيتين ، تم استخدام اختبار الطالب t. تم إجراء التحليل باستخدام برنامج SigmaPlot 11 (برنامج Systat).

3. النتائج

تم إيداع البيانات البروتينية الكاملة في ProteomeXchange Consortium ، وهي متاحة مع معرف مجموعة البيانات: PXD0255978 (اسم المستخدم: المراجع _ pxd025978@ebi.ac.uk ؛ كلمة المرور: QL3YI7nP). سمح تحليل الأطياف لـ تقدير كمية 7547 بروتينًا عبر العينات التي تم تحليلها.فوائد استخراج cistancheتم استخدام البروتينات التي تم تحديدها بمد واحد فريد على الأقل في التحليل. بالتفصيل ، تم تحديد بيانات التعبير عن 7324،7088 و 7343 بروتينًا في الحصين والقشرة والمخيخ للحيوانات القديمة على التوالي وإيداعها في ProteomeXchange Consortium عبر مستودع شريك PRIDE. بالنسبة للحيوانات الصغيرة ، تم ترسيب البيانات الخاصة بـ 7347،7323 و 7526 بروتينًا في الحصين والقشرة والمخيخ على التوالي.

4. انتقال الجلوتامات

يعمل الغلوتامات ، وهو الناقل العصبي الرئيسي في الدماغ ، من خلال مستقبلات مؤثرة في الأيض ومستقبلات الأيض (mGluRs ، Grm). تنقسم المستقبلات المتجانسة إلى أربع فئات: o-amino -3- hydroxy -5- methyl -4- مستقبلات حمض بروبيونيك إيزوكسازول (مستقبلات AMPA ، Gria) ، مستقبلات N-methyl-D-aspartate ( مستقبلات NMDA ، Grin) ، مستقبلات kainate (Grik) ومستقبلات دلتا (Grid). 4.1.Gria

كشفت دراستنا أن مستقبلات الغلوتامات الأكثر وفرة في قرن آمون هي Gria. إنها بروتينات غير متجانسة [21] ، ووجدنا أنه تم التعبير عن الوحدة الفرعية Gria2 بأعلى عيار في كل من الحصين الفئران الصغيرة وكبار السن (الشكل 1 أ). لم يكن للشيخوخة أي تأثير على التعبير عن مستقبلات Gria في قرن آمون ، باستثناء Gria4 ، التي انخفض مستواها بشكل كبير في الحيوانات القديمة. ومع ذلك ، كان عيار Gria4 منخفضًا جدًا بشكل عام ، مقارنةً بالأعضاء الآخرين في عائلة Garcia.

في القشرة الدماغية ، كانت Gria هي مستقبلات الغلوتامات الأكثر انتشارًا في كل مكان فقط في الحيوانات القديمة (الشكل 1 ب ، د). إحصائيًا ، لم تكن التغييرات في التتر للوحدات الفرعية Gria الفردية أثناء الشيخوخة في القشرة كبيرة ، ولكن تم زيادة تركيز بروتين Gria الكلي بشكل كبير في الحيوانات القديمة (الشكل 1B).cistanche جنكيز خانعلى غرار الحصين ، كان Gria2 هو الشكل الإسوي الرئيسي في القشرة.

في المخيخ ، كانت أكثر مستقبلات الغلوتامات وفرة هي Grial و Gria2 ، والتي تم التعبير عنها بمستويات متشابهة جدًا ، ولم تؤثر الشيخوخة على تركيزهما (الشكل 1C). 4.2

مستقبلات NMDA عبارة عن قنوات غير متجانسة تعتمد على الغلوتامات للكالسيوم وأيونات الصوديوم والتي تعتبر ضرورية لدونة التشابك [2] وتتكون من الأشكال الإسوية Grin [23]. وجدنا أن الشكل الرئيسي لـ Grin المعبر عنه في جميع هياكل الدماغ المدروسة كان Grin1 (الشكل 1A-C). لم يتأثر تركيز هذا الشكل الإسوي بالشيخوخة في الحُصين والمخيخ. ومع ذلك ، تم تقليله بشكل كبير في القشرة (الشكل 1 ب). بشكل عام ، انخفض التركيز الإجمالي لجميع الوحدات الفرعية NMDA ، باستثناء Grin3a (التي لم يتأثر مستواها بالشيخوخة وتم التعبير عنها بمستوى منخفض جدًا مقارنة ببروتينات Grin الأخرى) ، في القشرة المخية المسنة ، بينما لم تتغير في المخيخ ( الشكل 1 ب ، ج). في الحصين ، انعكست الشيخوخة من خلال انخفاض معتد به إحصائيًا في الكمية الإجمالية لبروتينات Grin ، وكذلك الأشكال الإسوية Grin2b و Grin3a.

4.3 شبكة

Gridl و Grid2 عبارة عن مستقبلات مؤثرة في الأيونات يتم التعبير عنها بشكل حصري تقريبًا في المخيخ ، وتشارك في تنظيم اللدونة المشبكية [24]. وجدنا أن الشكل الإسوي الرئيسي في المخيخ هو Grid2 ، وأن عياره لا يتأثر بالشيخوخة (الشكل 1C). في الحصين والقشرة ، يكون تركيز Gridl و Grid2 على التوالي أقل بكثير في الحيوانات المسنة ؛ ومع ذلك ، فإن عيار هذه المستقبلات منخفض جدًا بشكل عام (الشكل 1 أ ، ب).

4.4

مستقبلات Kainate هي قنوات صوديوم غير متجانسة تتوسط في انتقال مؤثر في الأيضية [25،26]. كشف تحليلنا أن تركيز جميع أعضاء عائلة بروتين Grik تقريبًا قد انخفض في الحصين والقشرة القديمة (الشكل 1 أ ، ب) ، على النقيض من ذلك ، لم يتأثر عيار بروتينات Grik ، باستثناء Grik2 الإسوي ، بالشيخوخة في المخيخ (الشكل 1C).

4.5.Grm

حددنا سبعة أعضاء من مستقبلات التمثيل الغذائي المعتمدة على الغلوتامات ، Grm ، في جميع تكوينات الدماغ المدروسة: Grml -7 (الشكل 1A-C). تم تقليل التركيز الكلي لبروتينات Grm في قرن آمون والقشرة في الحيوانات المسنة ( الشكل 1 أ ، ب) ، بينما لم يتغير العيار الإجمالي لغرمز المخيخ بشكل كبير عن طريق الشيخوخة (الشكل 1 ج).

أظهر التحليل التفصيلي أن مستويات الأشكال الإسوية الأكثر وفرة من Grm (Grm2 و Grm3 و Grm5) في قرن آمون قد انخفضت بشكل ملحوظ في الفئران القديمة (الشكل 1 أ) ، بينما في القشرة ، تغيرات في التتر من الأشكال الإسوية الأكثر وفرة لم يتم تغييرها بشكل كبير (الشكل 1 ب).

5. GABAergic انتقال

حمض y-Aminobutyric هو أكثر الناقلات العصبية المثبطة وفرة في الدماغ ، ويمكن أن يتفاعل مع نوعين من المستقبلات: مستقبلات GABAA المتجانسة ، وهي قناة كلوريد ، ومستقبل GABAg الأيضي. مستقبلات GABA عبارة عن بروتينات خماسية تتكون من وحدات فرعية مختلفة Gabra） و Gabrb） و y （Gabrg） و δ （Gabrd） 【27 GABAg عبارة عن مستقبلات مقترنة ببروتين G غير متجانسة مكونة من وحدتين فرعيتين Gabbrl و Gabbr2 [28] . 6- جبع جبر

أظهر تحليلنا أن التركيز الكلي لبروتين GABA قد انخفض بشكل كبير في قرن آمون وقشرة الفئران القديمة ، لكنه لم يتأثر بالشيخوخة في المخيخ (الشكل 2 أ). وقد انعكست هذه التغييرات من خلال التعديلات في التعبير عن الوحدات الفرعية الفردية لمستقبلات GABAA (الشكل 2B-D). 6.1 جبرا (الوحدة الفرعية أ)

وجدنا أن التركيز الكلي للوحدات الفرعية جبرا لم يتأثر بالشيخوخة في جميع تكوينات الدماغ المدروسة (الشكل 2 ب-د). وكان الشكل الإسوي الأكثر وفرة هو جابرال. داخل الوحدات الفرعية ، تأثر تعبير Gabra3 و Gabra5 فقط بالشيخوخة (الشكل 2B-D). ارتبط التغيير الوحيد ذو دلالة إحصائية بـ Gabra ، الذي انخفض عياره في قشرة الحيوانات المسنة (الشكل 2C). 6.2 جبر (وحدة فرعية)

أظهر تحليلنا أن الوحدة الفرعية كانت الوحدة الفرعية GABAA الأكثر انتشارًا في جميع هياكل الدماغ المدروسة ، سواء في الحيوانات الصغيرة أو القديمة (الشكل 2B-D) ، وكان الشكل الإسوي الرئيسي للوحدة الفرعية هو Gabrb2 (الشكل 2B-D). كان Gabr2b هو الأعلى في المخيخ ، بينما في الحُصين والقشرة ، كانت عياراته متشابهة (الشكل 2 ب-د). لم نلاحظ أي تغييرات مهمة مرتبطة بالشيخوخة في التعبير عن الأشكال الإسوية للوحدة الفرعية في الحُصين والمخيخ. ومع ذلك ، في القشرة ، تم تقليل العيار الإجمالي لـ Gabrb بشكل كبير ، وكان هذا مرتبطًا بانخفاض عيار Gabrb2 (الشكل 2C).

6.3.Gabrg الوحدة الفرعية）

من بين الوحدات الفرعية y لمستقبل GABAA ، تم التعبير عن Gabrg2 على أعلى مستوى في القشرة والمخيخ (الشكل 2C ، D) ، وكانت الوحدة الفرعية y الوحيدة التي يمكننا اكتشافها في قرن آمون (الشكل 2 ب). القشرة ، كان إجمالي تركيز الشكل الإسوي لجابرج أعلى مرتين تقريبًا في الحيوانات الصغيرة منه في الحيوانات المسنة (الشكل 2 أ ، ب). من ناحية أخرى ، لم يتأثر إجمالي تركيز الوحدة الفرعية بالشيخوخة في المخيخ (الشكل 2 د). 6.4 جابر （الوحدة الفرعية

في الفئران القديمة ، تم التعبير عن الوحدة الفرعية بالدولار بشكل رئيسي في المخيخ (الشكل 2 ب-د). كان عيار Gabrd في المخيخ للميكروبات المسنة أعلى بحوالي عشر مرات مما هو عليه في القشرة ، وأكثر من 25 مرة من الحُصين (الشكل 2B-D). لم يكن للشيخوخة أي تأثير على تعبير جابرد في الحُصين والمخيخ ، ولكن في القشرة ، انخفض عيار المستقبل أكثر من ثلاث مرات مع تقدم العمر (الشكل 2 ج). 7- جباب جابر

Gabbr هو مستقبل أيضي متغاير الشكل يتكون من الوحدتين الفرعيتين Gabbrl و Gabbr1 ، وتقترن وظيفته بتنشيط بروتين G وتعديل أنشطة المؤثرات النهائية مثل adenylate cyclase [29]. وجدنا أن التعبير عن كل من الوحدات الفرعية لمستقبلات التمثيل الغذائي انخفض في قرن آمون من الحيوانات المسنة (الشكل 2 ب). في المخيخ ، لم تتأثر كمية جابر بالشيخوخة. يمكننا أيضًا ملاحظة انخفاض كبير في مجموع تركيزات الوحدة الفرعية Gabbr في القشرة ، على الرغم من أن التغييرات في التتر للوحدات الفرعية بشكل منفصل لم تكن ذات دلالة إحصائية (الشكل 2C). 8- جاد

جاد هو إنزيم جلوتامات نزع الكربوكسيل لإنتاج GABA [30]. تظهر بياناتنا أن التعبير عن الشكل الإسوي الرئيسي لجاد في الحصين ، Gad2 ، لم يتأثر بالشيخوخة ؛ ومع ذلك ، كان مستوى شكل جاد آخر ، Gad1 ، مرتفعًا بشكل ملحوظ (الشكل 2 ب). يمكننا أيضًا أن نلاحظ زيادات كبيرة في التتر لكل من الأشكال الإسوية جاد في مخيخ الحيوانات المسنة (الشكل 2 د) ، ولكن لم تكن هناك تغييرات في تعبير جاد في قشرة الفئران القديمة (الشكل 2 ج).

9. الكينازات المعتمدة على الكالسيوم / كالموديولين

إن تنشيط بروتين كيناز المعتمد على الكالسيوم / كالموديولين (Camk) هو المرحلة الأولى من تحول إشارات الكالسيوم إلى أشكال ضارة من اللدونة المشبكية (للمراجعة ، انظر [31 ، 32]). 9.1.Camk1

كان الشكل الإسوي الوحيد لـ Camkl الذي وجدناه في تحليلنا هو Camkld. لاحظنا أيضًا بعض الببتيدات المرتبطة بـ Camkl ، لكننا لم نتمكن من شرحها بدقة على الأشكال الإسوية المحددة من Camkl (تم وصفها باسم "Camkl" ، الشكل 3A-C). في تحليلنا ، لم نلاحظ أي شيخوخة كبيرة مرتبطة التغييرات في تركيز تلك المجموعة من Camk في الحصين والقشرة (الشكل 3 أ ، ب). من ناحية أخرى ، تمت زيادة عيار Camkl بشكل كبير في مخيخ الفئران القديمة (الشكل 3C).

9.2.Camk2

ينتمي Camk2 إلى البروتينات الأكثر انتشارًا في جميع هياكل الدماغ [8،3]. وجدنا أنه من بين الأشكال الإسوية Camk2 ، فإن عيار Camk2a هو الأعلى في جميع هياكل الدماغ المدروسة (الشكل 3 أ-د) ، وأن تركيزه في الحصين والقشرة أعلى بعدة مرات من عيار Camk2b ، وهو ثاني أكثرها وفرة. الشكل الإسوي لـ Camk2 (الشكل 3 أ ، ب). لم يكن للشيخوخة أي تأثير على تركيزات الأشكال الإسوية Camk2 ، باستثناء Camk2d ، الذي انخفض مستواه في قرن آمون من الفئران القديمة (الشكل 3 أ).

9.3. كامك 4

يختلف الدور الجزيئي لـ Camk4 في اللدونة المشبكية عن Camk2. يتمركز Camk4 النشط في نواة الخلية وينظم نسخ الجينات المشاركة في المرحلة المتأخرة من تكوين الذاكرة [32].

تكشف دراستنا أن تركيز Camk4 انخفض بشكل كبير ، مرتين تقريبًا ، في جميع تكوينات الدماغ التي تم تحليلها للحيوانات القديمة (الشكل 3 أ-د). كان عيار البروتين هو الأدنى في قرن آمون والأعلى في المخيخ (الشكل 3 أ-د).

9.4 كامك

الكالسيوم / كالودولين المعتمد على البروتين كينيز (Camkk) فسفوريلات وينظم نشاط بروتينات Camk. أظهر تحليلنا أن التركيز الكلي لـ Camkk لم يتأثر بشكل كبير إحصائيًا بالشيخوخة في الحُصين والقشرة (الشكل 3 أ ، ب ، د). في المخيخ ، كان مستوى الشكل الإسوي Camkkl أكثر من 3- أضعاف في الحيوانات القديمة ، بينما كان تركيز Camkk2 أقل مرتين في الحيوانات المسنة (الشكل 3C).

10- بروتين كيناز (PKA) المعتمد على البروتين PRKA-CAMP

Prka هو بروتين سيرين كيناز محفوظ بتوزيع واسع وخصوصية منخفضة نسبيًا ، والذي يمكنه فسفرة الوحدات الفرعية المختلفة من مستقبلات AMPA و NMDA وتعديل وظيفتها [34]. 10.1.PKA وحدات فرعية تحفيزية - Prkac

أظهر تحليلنا أنه في الحصين ، فإن الوحدات الفرعية التحفيزية الأكثر وفرة من PKA هي Prkaca و Prkacb (الشكل 4). لم تتأثر تركيزات الوحدات الفرعية الفردية بالشيخوخة ؛ ومع ذلك ، كان تركيز البروتين totalPrkac قليلا ولكن انخفض بشكل ملحوظ إحصائيا في الفئران المسنة (الشكل 4 أ ، د). على غرار الحصين ، في القشرة والمخيخ ، كانت الوحدات الفرعية التحفيزية الأكثر انتشارًا من PKA هي Prkaca و Prkacb ؛ ومع ذلك ، لم تختلف تركيزات البروتينات بين الحيوانات الصغيرة والكبيرة (الشكل 4 ب ، ج). 10.2.PKA الوحدات الفرعية التنظيمية - - بريكار

وجدنا أن التعبير العام للأشكال الإسوية لبيكار كان الأعلى في القشرة ، بينما في الحصين والمخيخ ، كان مستوى بريكار متشابهًا (الشكل 4 أ-د). لم يكن للشيخوخة أي تأثير على التركيز الكلي لـ Prkar ، وكان الاختلاف الوحيد المرتبط بالعمر هو انخفاض مستوى Prkar2b في قرن آمون من الفئران القديمة (الشكل 4 أ).

11. كينازات البروتين المنشط ميتوجين - مابك

تنظم بروتينات مارك طيفًا واسعًا من العمليات السيتوبلازمية والنووية المتضمنة في اللدونة العصبية [35].

توضح النتائج المعروضة هنا أن Mapk كان أكثر مابك وفرة في الحصين (الشكل 4 أ). لم يتأثر إجمالي تركيز مابك في الحصين بالشيخوخة (الشكل 4 أ ، د) ؛ ومع ذلك ، كان التعبير Mapk3 حوالي 23 في المائة أعلى في المسنين. الحيوانات (الشكل 4 أ) ، وزاد Mapk15 سبع مرات تقريبًا في الحصين المسن (الشكل 4 أ).

في كل من القشرة والمخيخ ، لم يتأثر تركيز Mapk الكلي بالشيخوخة ، وكان Mapk1 هو كيناز الرئيسي المعبر عنه في بنيتي الدماغ (الشكل 4 ب ، ج).

تم استخراج هذه المقالة من الخلايا 2021 ، 10 ، 2021. https://doi.org/10.3390/cells10082021 https://www.mdpi.com/journal/cells