これは遅かった。 「私たちは多くの時間を費やしました。おそらく最初の数年は、免疫パニングと星状細胞の培養だけでした」と Caldwell 氏は回想します。 課題の 1 つは、培地に最初から含まれるタンパク質がほとんどないことを確認することでした。 科学者はまた、アストロサイトをペトリ皿で培養しても、脳内での行動から変化しないことを確認する必要がありました.
培養細胞が正常に機能し、ニューロンの発達を指示する能力を維持していることを確認した後、科学者たちは、培養細胞が作ったタンパク質と発現した遺伝子を調べました。 次に、それらを正常な細胞と比較しました。 3 つの障害モデルすべてで、88 のタンパク質と約 11 の遺伝子がアップレギュレートされていることがわかりました。つまり、それらの量または発現が増加したことを意味します。
コールドウェルもアレンも、この 2 つが同期していないことが多いことに驚いていました。 遺伝子の発現の増加は、それに関連するタンパク質の増加と相関すると考えるかもしれませんが、これは正確には当てはまりません. 3つの疾患全体で、最も過剰発現された遺伝子と最も過剰生産されたタンパク質の間にはあまり重複がありませんでした. 遺伝子発現だけに焦点を当てるのではなく、「特にさまざまな疾患について、タンパク質に注目する必要があることを本当に強調していると思います」とアレンは言います.
この研究には関与していない Baldwin も同意見であり、この重複の欠如は「驚くべき」結果であると述べています。 「配列決定では捉えることができず、プロテオミクスで捉えることができるのは、タンパク質が生成されるときに発生するすべての調節です」と彼女は言います。 シーケンシングは、どの遺伝子転写物が利用可能かを教えてくれるが、「どれがタンパク質に変換されているか、またはそれらがタンパク質に変換されている速度を必ずしも教えてくれるわけではない」と彼女は付け加えた.
Allen のチームは、3 つの障害モデルすべてで急増したいくつかの特定のタンパク質に注目しました。 1 つは Igfbp2 と呼ばれ、通常は脳の発達を助けるホルモンであるインスリン様成長因子 (IGF) の遺伝子経路を阻害します。 「この考えは、星状細胞によって作られるこの阻害剤が多すぎるということでした」とアレンは言います. そこでラボはそれを抑制しようとしました。 レット症候群の生きたマウスに Igfbp2 をブロックする抗体を与えたところ、ニューロンがより正常に成長することがわかりました。
3 つの動物モデルすべてで過剰生産された別のタンパク質は、Bmp6 と呼ばれます。 アストロサイトの成熟を調節すると考えられています。 繰り返しになりますが、チームはタンパク質を断ったときに何が起こるかをテストしました. まず、彼らはマウスの神経細胞を皿に置き、次に脆弱Xを持つマウスの星状細胞から分泌されたタンパク質を加えた.神経細胞は多くの神経突起の巻きひげを成長させることができなかった. しかし、科学者がもう一度試みたとき、今度は、Bmp6 阻害剤で処理された Fragile X アストロ サイトからの粘液で、それらの巻きひげが成長しました。 Bmp6 タンパク質の産生をノックアウトすると、ニューロンの発達がより正常になるように思われました。
そして、結局のところ、2 つのタンパク質は相互に関連している可能性があります。Bmp6 が上昇すると、Igfbp2 も上昇する可能性があると Allen は言います。