貧弱なタンパク質輸送は自閉症の要因である可能性がありますか？
自閉症やその他の神経発達障害のある人に変異が見られるタンパク質は、脳内のニューロン間の接続をスムーズに維持するのに役立ちます。
ニューヨーク州ニューヨーク市のロックフェラー大学が主導する新たに発表された研究では、タンパク質アストロタクチン2（ASTN2）が受容体をニューロンの表面から輸送し、そこに蓄積するのを防ぐことができることが明らかになっています。
ニューロン間の接続は、脳機能に不可欠です。
それらは、細胞の表面にある受容体が常に他の細胞から入ってくる神経伝達物質とパートナーを組む準備ができているために機能します。
このプロセスは動的であり、シグナルへの迅速な応答を確実にするために、細胞膜の「オンとオフ」の受容体の継続的なサイクルが必要です。タンパク質の輸送は、受容体を動かし続けるのに役立ちます。
最近の研究は、現在、 国立科学アカデミーの議事録は、神経発達状態の自閉症などの自閉症スペクトラム障害（ASD）がASTN2の欠陥から発生する可能性があるメカニズムも示唆しています。
神経発達状態の正確な原因はほとんどわかっていませんが、多くの兆候は初期の脳の発達にまでさかのぼることができます。科学者たちは、起源は複雑であり、遺伝的、生物学的、および環境的要因を伴うと信じています。
米国疾病予防管理センター（CDC）によると、米国の68人に1人の子供が「ASDで識別」されており、男の子は女の子より4倍以上多い可能性があります。
タンパク質の輸送
以前の研究で、ロックフェラー大学の神経科学と行動の教授である上級研究著者のメアリーE.ハッテンは、細胞が移動する初期の発達中にASTN2が人身売買の役割を果たしていることをすでに発見していました。
しかし、成人の脳にこのタンパク質が存在することで、主任研究者のHourinaz Behestiがハッテン教授の研究室に加わったとき、ASTN2にも別の役割があるのではないかと考えました。
ASTN2のレベルは、小脳と呼ばれる脳領域で特に高いようです。伝統的に、この脳領域は運動の制御に関係すると考えられていましたが、著者の報告によると、「最近の証拠は、言語、視空間記憶、注意、感情などの非運動機能」にも関与している可能性があることを示しています。
次に、電子顕微鏡を使用して、研究者はマウスの小脳におけるASTN2発現の部位を特定しました。
彼らは、タンパク質が主に「エンドサイトーシスおよびオートファゴサイトーシス小胞」と呼ばれる構造に見られることを発見しました。これは、ニューロン内でタンパク質を輸送します。
弱いシナプス
科学者たちはまた、ASTN2に結合するいくつかの分子を特定しました。これらの「結合パートナー」には、ニューロン内で輸送されることが知られているタンパク質や、シナプスの構築を助ける他のタンパク質が含まれます。
シナプスは、ニューロンが電気的および化学的信号を相互に受け渡すことを可能にする細胞構造です。チームは以前、シナプスの「樹状突起棘」内にASTN2が発現していることも発見しました。
マウスニューロンのASTN2を増やすと、ASTN2に結合する分子が減少しました。これは、ASTN2がその仕事をしていて、細胞表面からそれらを輸送して分解してリサイクルするという考えと一致しています。
さらなるテストにより、ASTN2のレベルが高い細胞がより堅牢なシナプスを作ることが明らかになりました。これは、ASTN2が不十分であると（それをコードする遺伝子が変異している場合に発生する可能性があるように）、シナプスが弱くなることを示唆しています。
小脳の役割をよりよく理解する必要がある
この研究は、ジョンズホプキンス大学で行われた研究を引用しています。そこでは、ASD、言語発達遅滞、およびその他の神経発達障害のある家族の何人かのメンバーが、いくつかのASTN2突然変異を持っていました。
研究者らはまた、ASTN2変異といくつかのタイプの脳の状態との間に関連性があることを発見した別の大規模な集団研究にも言及しています。
彼らは、彼らの発見が、脳細胞における表面タンパク質の適切な混合と代謝回転を確実にするプロセスの混乱が、いくつかの神経発達状態の要因である可能性があるという考えを支持すると結論付けています。
彼らはまた、これらの状態における小脳の役割をよりよく理解する必要があると言います。
「人々は、小脳が運動や運動学習を制御するためだけにあるのではないことに気づき始めたばかりです。認知と言語においてはるかに複雑な役割を果たしています。」
メアリーE.ハッテン教授
