Журнал эволюционной биохимии и физиологии, 2020, T. 56, № 7, стр. 600-600

Структурные изменения в синапсах определяются ремоделированием как адгезионных молекул, так и компонентов ВКМ. Синаптическое ремоделирование включает не только активацию специфических протеаз, индуцирующих процесс ограниченного протеолиза адгезионных белков, но и высвобождение полипептидов, регулирующих активность нейронов. Существенную роль в структурировании мембран пре- и постсинаптических нейронов играют гликопротеиды N-кадгерины, которые поддерживают адгезию через гомофильное взаимодействие кадгеринов в синаптической щели. Кадгерины создают стабильность структуры нервной ткани и поддерживают ее сигнальные пути. N-Кадгерины содержат необходимый для адгезии внеклеточный домен, содержащий 5 кадгериноподобных эктодоменов, короткий трансмембранный домен и консервативный С-концевой внутриклеточный домен, связанный с актиновыми филаментами через β-катенин и p120-катенин. В протеолизе N-кадгеринов участвуют матриксные металлопротеиназы (ММП) – ADAM10 и MT5-MMP, секретируемые нейронами и/или глиальными клетками. Указанные ММП отщепляют эктодомен, а γ-секретаза катализирует выделение внутриклеточного домена в клетке. Показано, что активация NMDA-рецепторов в нейронах приводит к активации ADAM10 и γ-секретазы. Высвобождение внутриклеточного домена способствует деградации SREB-связывающего белка, регулирующего транскрипцию генов, активируемых стрессом. Протеолиз N-кадгерина приводит к транслокации β-катенина из примембранной зоны в ядро, где последний включается в процессы активации генов, регулирующих пролиферацию нейрональных стволовых клеток, дифференцировку нейронов и синаптогенез. В глутаматергических синапсах нейропептид PACAP38 через сигнальный каскад ADAM10-N-кадгерин-рецептор-AMPA участвует в регуляции мембранных преобразований в синапсах. Модуляция ММП как содержания и состава адгезионных белков, так и скорости включения или высвобождения кадгерин-связанных белков (β-катенина и др.) является одним из возможных механизмов, обеспечивающих морфологическую и функциональную синаптическую пластичность.

Финансирование работы: госзадание ИЭФБ РАН (АААА-А18-118012290371-3).