Научници открија како CaMKIIα, протеин што има важна улога во учењето и меморијата, се организира во синџирести структури. Резултатите би можеле да помогнат во разбирањето на создавањето спомени и на некои невроразвојни нарушувања.
Тим од Универзитетот Каназава, Универзитетот Кјото, SOKENDAI и Националниот институт за физиолошки науки користел брза микроскопија на атомски сили за да го следи движењето на поединечни молекули во реално време.
CaMKIIα обично се собира во прстенест комплекс, наречен холоензим, составен од околу 12 подединици. При ниска концентрација, повеќе од 95 проценти од комплексите останувале одделни, без разлика дали биле активирани или не.
Сликата се менувала во услови што наликуваат на густата и ограничена средина во синапсите. Тогаш холоензимите се допирале преку своите киназни домени и се поврзувале во стабилни синџири од повеќе комплекси.
Кога нивото на калциум во нервната клетка се зголемува, калмодулинот го активира CaMKIIα. Ова ги придвижува киназните домени нанадвор, а снимките покажале дека соседните комплекси се оддалечуваат за околу четири нанометри и формираат поголеми синџири. Дополнително, самофосфорилацијата на одредена позиција помогнала овие структури да останат стабилни.
Истражувачите сметаат дека овој механизам може да поврзе молекуларното активирање со долготрајното потенцирање — процес со кој се засилуваат врските меѓу нервните клетки и кој се поврзува со создавањето мемории. Откако дел од активираните молекули ќе се прицврстат за рецепторите на синапсата, тие би можеле да послужат како почетни точки за собирање на дополнителни CaMKIIα комплекси.
Тимот ја испитал и варијантата P212L, создадена со мутација во генот CAMK2A и поврзана со интелектуална попреченост и други нарушувања на развојот на мозокот. За разлика од нормалниот протеин, оваа варијанта формирала многу поголеми групи дури и во мирувачка состојба, веројатно затоа што полесно ја напушта својата затворена форма.
Студијата директно покажува само како CaMKIIα се самоорганизира во прочистен лабораториски систем. Набљудувањата биле направени на површина од лискун и во две димензии, па сè уште не е потврдено дали истите синџири се создаваат во живи нервни клетки. Следните истражувања ќе проверат дали слична, обратлива организација се појавува во вистински синапси.
