Мутации гена KIF11 нарушают развитие нейронов и могут вызывать умственную отсталость

Группа исследователей из нескольких стран, включая Дженну Л. Уингфилд, Лукаса Нисе и Йосефа Авчалумова, изучила роль гена KIF11 в нейронах и его связь с редким заболеванием микроцефалией с хориоретинопатией, лимфедемой и/или умственной отсталостью (MCLID). Работа опубликована в журнале Nature Communications.

В ходе исследования ученые использовали методы прижизненной визуализации, чтобы проследить работу KIF11 в постмитотических нейронах. Они обнаружили, что недостаток KIF11 приводит к увеличению динамики микротрубочек в аксонах и дендритах. В то же время мутации KIF11, ассоциированные с MCLID, такие как KIF11 Y82F и KIF11 ΔCterm, существенно снижают подвижность микротрубочек, нарушают ветвление дендритов и уменьшают частоту синаптических событий (mEPSC).

Биохимический анализ показал, что KIF11 ΔCterm мешает формированию тетрамеров и взаимодействию микротрубочек, тогда как KIF11 Y82F снижает скорость их скольжения и сродство к АТФ. Дополнительно ученые использовали фотоуправляемое ингибирование KIF11, что временно увеличивало динамику микротрубочек и стимулировало рост дендритов.

Результаты исследования демонстрируют, что KIF11 играет ключевую роль в регуляции динамики микротрубочек и ветвления дендритов в зрелых нейронах. Эти данные предоставляют новые важные сведения о молекулярных механизмах, лежащих в основе развития MCLID, и могут помочь в поиске терапевтических подходов к лечению связанных с этим заболеванием нарушений.

Читайте также: