|
ДокладыМодельные исследования функционирования глутаматных рецепторов гиппокампа при оксидативном стрессеОбъединенный институт ядерных исследований, Дубна, Россия, kgyr@mail.ru Ионотропные рецепторы глутамата, ответственные за быструю нейронную коммуникацию в возбуждающих синапсах, имеют решающее значение для развития центральной нервной системы, генерации ритмов дыхания, передвижения, а также процессов, лежащих в основе обучения, памяти и нейропластичности [1]. Процессы оксидативного стресса могут активироваться на фоне развития дисбаланса в нейротрансмиттерной системе [2]. С наибольшей вероятностью в белковых молекулах при окислительном стрессе наблюдается модификация цистеина, метионина, тирозина, гистидина и триптофана [3]. Для оценки воздействия свободных радикалов на структуру глутаматных рецепторов было проведено молекулярно-динамическое моделирование рецепторов NMDA и AMPA, имеющих в своей структуре повреждения тирозина Tyr450, 731, 732, цистеина Cys765, 819, 718, 773 и Met407, 585, 629 в неактивном состоянии и активной конформации. В качестве исходных моделей из PDB были выбраны структуры 6WHT и 6DM1 в активном конформационном состоянии и 5L1B и 6WHR в неактивной форме. Исходя из анализа проводимости ионных каналов было изучено поведение нейронной сети с каждым типом рецептора NMDA и AMPA, произведён расчёт локального потенциала и определены значения коллективных колебаний (θ- и γ-ритмов) нейронной сети гиппокампа. Ранее было установлено, что в случае повреждения Tyr731 и Cys765 NMDA-рецептора в нейронной сети имеет место увеличение амплитуды тета- и гамма-частотных диапазонов [4]. Изучение сетевой активности нейронов проводилось в моделях нейронных сетей CA3 [5] области гиппокампа. Для изучения поведений нейронной сети применялся пакет NEURON [6].
Литература
1.Kumar A. NMDA Receptor Function During Senescence: Implication on Cognitive Performance // Front. Neurosci. 2015. 2.Huang S. et al. Differential modulation of NMDA and AMPA receptors by cellular prion protein and copper ions. Molecular Brain, vol. 11, No 62, 2018. 3.Sahoo N., Hoshi T., Heinemann S.H. Oxidative Modulation of Voltage-Gated Potassium Channels. Antioxid Redox Signal., vol. 21, No 6, 2014, p. 933–952, 2014. 4.Аксёнова С.В., Батова А.С., Бугай А.Н., Душанов Э.Б. Влияние оксидативного стресса на функционирование глутаматных рецепторов гиппокампа // Актуальные вопросы биологической физики и химии, т. 8, No 2, 2024,151-158. 5.Neymotin S.A., et al. Ketamine disrupts theta modulation of gamma in a computer model of hippocampus // J. Neurosci., vol. 31, 2011, p. 11733–11743. 6.Hines M.L., Carnevale N.T. The NEURON simulation environment. Neural Comput., vol. 9, 1997, p. 1179-1209.
Материалы доклада |
