Schlaf und synaptischen Rhythmen

Chronobiologists an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München, zeigt in zwei Artikeln in der Zeitschrift Science , wie wichtig der Schlaf-wach-Zyklus ist für die protein-und phosphorylation dynamics in Synapsen, um letztlich regulieren Ihre Aktivität.

Die interne Uhr steuert nahezu alle physiologischen Prozesse im menschlichen Körper, die Vorhersage täglich wiederkehrende Veränderungen der Umwelt, wie Tag und Nacht. Wie dem zirkadianen Rhythmus und Schlaf beeinflusst molekulare Mechanismen auf zellulärer Ebene im Gehirn ist noch nicht vollständig verstanden. Professor Maria Robles, Leiter einer Forschungsgruppe am Institut für Medizinische Psychologie an der LMU München, zeigt in zwei kürzlich veröffentlichten Artikeln in der Zeitschrift Science , wie Schlaf und wake Zyklen, eher als der circadianen Uhr, drive-Zyklen von protein-fülle als auch die Phosphorylierung der synaptischen Proteine zu orchestrieren Dynamik der synaptischen Aktivität im Gehirn. „Unsere Arbeit zeigt, dass der Schlaf-wach-Zyklen spielen eine zentrale Rolle bei der zeitlichen regulation vieler Aspekte der synaptischen Funktionen“, sagt Maria Robles.

Die LMU chronobiologist und Ihre Arbeitsgruppe mit der Methode der Massenspektrometrie-basierten quantitativen Proteomik, um ein Profil der täglichen Dynamik von Proteinen und Phosphorylierung in vivo isoliert, die Synapsen aus der Maus Vorderhirn. Für die Studien in der Wissenschaft, die das team untersucht, wie sich der synaptischen proteoms und phosphoproteome sind dynamisch geformt, über den Tag und wie es beeinflusst wird durch Schlafentzug.

In einer Studie der Gruppe zeigt, die in einem normalen Tag, ein Viertel der 8.000 phosphorylations in vielen kritischen synaptischen Proteine oszilliert mit zwei zentralen Spitzen: wenn die Mäuse wecken und eine zweite, kurz bevor Sie einschlafen. „Dies deutet darauf hin, dass die synaptische Phosphorylierung spielt eine wichtige Rolle in der regulation der synaptischen Funktion, insbesondere auf den Schlaf-wach-Schlaf-übergänge“, sagt Maria Robles. Dieses Merkmal Phosphorylierung Muster scheint zu reflektieren, Anhäufung und Abfuhr von sleep-und wake-Druck, da Schlafentzug fast vollständig abgeschafft synaptischen Phosphorylierung Rhythmen. „Unsere Studie zeigt, dass die wichtigsten synaptischen Prozesse, die von Haus-halten, um Plastizität sind zeitlich reguliert durch Phosphorylierung, in Reaktion auf die sleep-und wake-Druck“, sagt Maria Robles.