дацзыбао

новая дискуссия Дискуссия  220

Отредактировал тезисы

ЦитатаЦитировать (выделенное)
НЕЙРОГЛИАЛЬНАЯ КООПЕРАЦИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ
NEURO-GLIAL COOPERATION IN THE PROCESSING OF INFORMATION FLOWS

Коханов В.С.
Ростов-на-Дону KOXAHOB@yandex.ru

Нейрональная активность с различными частотными характеристиками (в результате суммации постсинаптических потенциалов, пейсмейкерная и берстовая) сопровождается колебаниями концентраций цитозольного кальция. Колебания концентрации цитозольного кальция зависят от содержания кальция во «внутриклеточном депо кальция», от содержания кальция во внеклеточной среде, и от состояния каналов и ионных транспортеров [1]. Внутриклеточное депо кальция - это эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи и митохондрии. Как известно [2], в эндоплазматическом ретикулуме, одновременно с наращиванием полипептидной цепи, происходит процесс контроля качества фолдинга, с помощью N-гликозилирования формируется богатый маннозой кор(ядро) гликана, этот процесс правильней назвать интратрансляционной модификацией. После первичного гликозилирования в эндоплазматическом ретикулуме, будущие гликопротеины транспортируются в аппарат Гольджи, где и происходит наращивание олигосахаридных цепей (глюкозаминогликан, полиацетилнейраминовая кислота) на кор гликана, а так же О-гликозилирование, что относится к посттрансляционным модификациям. Правильная ориентировка в плоскости плазмолеммы достигается с помощью везикулярного транспорта гликопротеинов. К гликопротеинам относятся большинство ионных каналов, у которых выявлена гетерогеность и по гликановой составляющей в том числе, в частности β2-субъединица ГАМК-канала имея три сайта гликозилирования экспрессирует в четыре раза больше вариантов гликанов выявляемых методом Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization масс-спектрометрией [3]. От структуры гликанов ионных каналов, которые могут представлять треть общей молекулярной массы белка[4], зависят вольтамперные характеристики каналов[5].  Структура же гликанов зависит от процессинга Carbohydrate-Active enZYmes (CAZy)[6] , т.е. ограниченного протеолиза. Как известно[2], многие CAZy представлены в геноме и транслируются в виде мембранно-ассоциированной изоформы, имеющей «ножку», трансмембранный домен и «цитозольную цепь». Из исходной изоформы, а результате ограниченного протеолиза, образуются различные мембранно-ассоциированные и растворимые изоформы ферментов. Понятно, что при взаимодействии с мембранно-ассоциированным субстратом, которым является наращиваемая пептидная цепь гликопротеина, и мембранно-ассоциированным CAZy могут иметься стерические ограничения взаимодействия, которые устраняются при переходе фермента в растворимую форму, что и приводит к вариациям в структуре гликанов. Таким образом, электрофизиологические процессы, происходящие в миллисекундных интервалах, кодируются для взаимодействия на биохимическом уровне, а ограничения по скорости везикулярного транспорта гликопротеинов переводят процесс обработки информации на минутные временные интервалы.
Информация, содержащаяся в гликановой составляющей ионных каналов, используется межклеточным сообществом. В трехсоставном синапсе, падение локальной концентрации кальция приводит к открытию коннексиновых полуканалов астроцитов[7], через которые из астроцитов выходят полиамины, а полиамины могут «склеить» карбогидратные группировку N-ацетилнейраминовой кислоты и/или хондроитинсульфата. Ассоциированный с инициативным сегментом аксона микроглиоцит [8], меняя соотношение между активностями орнитиндекарбоксилазы и деаминазы[9], может секретировать либо нитроксид, либо полиамины, управляя активностью и нейрона, и олигодендроцита, возможно, вмешиваясь в их экзосомальное общение. Более длительные последствия нейрональной активности могут обеспечить oligodendrocyte progenitor cells, пролиферационная активность которых существенно превышает численность восполняемых олигодендроцитов, [10], что указывает на возможность клональной селекции в этой популяции.  
Список литературы.
1.   Genevie`ve Dupont at al Calcium Oscillations http://cshperspectives.cshlp.org/ on March 30, 2019
2.   Ajit Varki et al. «Essentials of Glycobiology» 2nd edition - Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2009. 784 pages
3.   Wen-yi Lo et al. Glycosylation of β2 Subunits Regulates GABAA Receptor Biogenesis and Channel Gating//J. Biol. Chem July 16, 2010  p.1-31
4.   Hervé Duclohier Structure–function studies on the voltage-gated sodium channel // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes Volume 1788, Issue 11, November 2009, Pages 2374–2379
5.   Stocker PJ1, Bennett ES. Differential sialylation modulates voltage-gated Na+ channel gating throughout the developing myocardium. J Gen Physiol. 2006 Mar;127(3):253-65. Epub 2006 Feb 13.
6.   http://www.cazy.org/
7.   Скачков С.Н. Глия и глиальные полиамины. Роль в функционировании мозга в норме и патологии // Biologicheskie membrany 33(1):3-31 • January 2016
8.   Kelli Baalman et al Axon Initial Segment–Associated Microglia//The Journal of Neuroscience, February 4, 2015 • 35(5):2283–2292 • 2283
9.   Sawano T et al. Changes in L-arginine metabolism by Sema4D deficiency induce promotion of microglial proliferation in ischemic cortex.//Neuroscience. 2019 Mar 26;406:420-431
10.   Anthony Fernandez-Castaneda and Alban Gaultier Adult oligodendrocyte progenitor cells - multifaceted regulators of the CNS in health and disease Brain Behav Immun. 2016 Oct; 57: 1–7.

Получил рецензию

ЦитатаЦитировать (выделенное)
Здравствуйте, Владимир Сергеевич!
Несмотря на важность рассматриваемых в Ваших тезисах "НЕЙРОГЛИАЛЬНАЯ КООПЕРАЦИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ" вопросов, Программный комитет не считает возможным включить их в программу Съезда. В Вашей работе отсутствуют признаки научной публикации, нет  оригинальных результатов. В упомянутых тезисах приведен сумбурный набор фактов и голословных утверждений, без доказательств, анализа и собственно проведенного исследования.
Например, фраза "Информация, содержащаяся в гликановой составляющей ионных каналов, используется межклеточным сообществом." вызывает множество вопросов, от указания на вид информации до механизма ее хранения и понятия межклеточного сообщества.
--
С уважением, Оргкомитет
VI съезда биофизиков России

Отвечаю рецензенту публично, копию направляю в орг.комитет съезда.
Цитировать (выделенное)

ЦитатаВ упомянутых тезисах приведен сумбурный набор фактов

Именно потому, что многие, в том числе  и рецензент, набор фактов воспринимают как сумбурный, мне и пришлось написать эти тезисы, где показана возможная взаимосвязь между явлениями.
Я удивлен, что рецензент не считает научной работой выявление взаимосвязей между явлениями. Возможно, из-за сходимости результатов, мои выводы не оргинальны, но тогда я бы был признателен за ссылки на приоритетные работы по этому направлению.

ЦитатаЦитировать (выделенное)
голословных утверждений, без доказательств,

Мои якобы голословные упверждения подкреплены ссылками на первоисточники, которые являются публикациями в рецензируемых изданиях, что и является доказательством.
Если у рецензента есть основания для сомнений в достоверности использованной мной информации, то он может направить свои соображения соответствующим издательствам.

ЦитатаЦитировать (выделенное)
Например, фраза "Информация, содержащаяся в гликановой составляющей ионных каналов, используется межклеточным сообществом." вызывает множество вопросов, от указания на вид информации до механизма ее хранения и понятия межклеточного сообщества.

Ввиду регламента на объем публикации принятым орг.комитетом, во избежание автоплагиата, я не касался вопросов рассмотренных в более ранних моих публикациях. Понимая, что анализировать первоисточники - дело хлопотное, воспроизвожу иллюстрации из первоисточников, использованные в качестве слайдов при устном докладе на 5-ом съезде биофизиков России(видеозапись имеется). И повторно рассматриваю заинтересовавший рецензента вопрос.
1. Информация об электрофизиологической активности нейрона, с помощью модуляции концентраций цитозольного кальция, и кальция "внутриклеточного депо" отображается на структуре гликанов, за счет перехода ферментов из мембранно-ассоциированной формы в растворимую.
Цитировать (выделенное)

Цитата2.   Ajit Varki et al. «Essentials of Glycobiology» 2nd edition - Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2009. 784 pages

Прикрепленный файл "Гетерогенность гликанов", на котором показано изменение ветвления кор-гликана при неопластической трансформации, и вероятный механизм обеспечивающий такую вариацию. Слайд сформирован объединением двух иллюстраций учебника.
На втором слайде

Цитировать (выделенное)

Цитата5.   Stocker PJ1, Bennett ES. Differential sialylation modulates voltage-gated Na+ channel gating throughout the developing myocardium. J Gen Physiol. 2006 Mar;127(3):253-65. Epub 2006 Feb 13.

Показано изменение вольтамперной характеристики натриевого канала в зависимости от количества полисиаловой кислоты входящей в его состав.
На третьем слайде 
Цитировать (выделенное)

Цитата3.   Wen-yi Lo et al. Glycosylation of β2 Subunits Regulates GABAA Receptor Biogenesis and Channel Gating//J. Biol. Chem July 16, 2010  p.1-31

показано, что вариантов гликанов больше, чем сайтов гликозилирования. Что подразумевает наличие механизма контролирующего эту вариабельность, и ставит вотрос о функциональном предназначении этого механизма.
2. Хранение информации.
Хранение информации в виде специфических гликановых структур не может быть длительным, ввиду обновляемости мембранных белков. Однако, в тезисах показана возможность клональной селекции oligodendrocyte progenitor cells. Ссылка на работу
Edgardo Castro-Pérez et al. Identification and Characterization of the V(D)J Recombination Activating Gene 1 in Long-Term Memory of Context Fear Conditioning //Neural Plasticity Volume 2016 (2016), Article ID 1752176, 19 pages https://www.ncbi.nlm…PMC4710954
не вошла в тезисы из-за жесткого регламента на объем публикации, но о взаимодействии
иммунокомпетентных клеток и ОРСs - хорошо известно, а о экспрессии гена RAG1 в клетках мозга - поступают противоречивые данные.
Поиск информации о генетической гетерогеннсти ОРСs выявляемой с помощью single cell dna sequencing ведётся.
3.и понятия межклеточного сообщества. Под межклеточным сообществом я подразумеваю: нейроны, нейроглию, межклеточный матрикс. экзосомы, ликвор, локальные концентрации нейро-глио-медиаторов. Хотелось бы узнать, что под этим понятием подразумевает рецензент? Но о работе Шмальгаузен И. И. Организм как целое в индивидуальном и историческом развитии. М.-Л. Изд-во академии наук СССР, 1938. 144 с.
я помню.

• 0.00 / 2