O processo enzimático explica como Neuo mancha seletivamente os neurônios vivos, resolvendo um mistério de uma década

O segredo por trás do Neuo (sonda fluorescente seletiva neuronal), que identifica com precisão e apenas mancha fluorescentemente os neurônios, foi finalmente revelado. Uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Younger-Tae Chang, do Departamento de Química de Postech, e pelo Dr. Beomsue Kim, do Grupo de Pesquisa de Circuito Neural do Instituto de Pesquisa Ceia Coreia, elucidou o mecanismo da coloração seletiva de neurônios da Neuo. Esta pesquisa foi publicado no diário Edição Internacional de Angewandte Chemie.

O Neuo é uma substância fluorescente única que mancha apenas os neurônios vivos em vários animais, de camundongos a humanos. Esta molécula, desenvolvida pela primeira vez em 2015, já está disponível comercialmente e amplamente utilizada por pesquisadores em todo o mundo. No entanto, o princípio por trás de como o Neuo tem como alvo seletivamente os neurônios do cérebro para emitir a fluorescência por muito tempo, permaneceu um mistério, que tem as aplicações limitadas de Neuo.

Para revelar esse segredo, a equipe de pesquisa estabeleceu quatro hipóteses: a hipótese de que a NEUO se liga diretamente às proteínas neuronais, a hipótese de que ela pode entrar apenas neurônios através de canais específicos no membrana celulara hipótese de que o neuo entra em todas as células, mas é ativamente bombeado de células não neuronais, e a hipótese de que a estrutura química de Neuo é modificada por uma enzima específica apenas dentro dos neurônios.

Depois de testar cada hipótese um por um, o mecanismo de coloração seletivo de Neuo foi explicado pela quarta hipótese. A equipe de pesquisa descobriu que o NEUO sofre mudanças químicas especiais exclusivamente nos neurônios pela enzima PAK6 (serina/treonina-proteína quinase Pak6, uma enzima de fosforilação de proteínas).

Esta reação química chamada fosforilação é um processo em que grupos fosfatos ligam -se a proteínas ou moléculas. Através desse processo de fosforilação, o Neuo se torna mais fluorescente e permanece dentro dos neurônios sem escapar das células. Em outras palavras, o Neuo é transformado em uma ‘molécula emissor de luz’ quando encontra enzimas específicas dentro dos neurônios e se acumula dentro das células, aumentando assim sua fluorescência.

Professor Younger-Tae Chang e Dr. Beomsue Kim, que liderou a pesquisa, declarou: “Esta pesquisa vai além do Realização acadêmica de resolver o mecanismo de coloração seletiva de Neuo, que permaneceu um mistério não resolvido por 10 anos, e abre o caminho para rastreamento e estudo mais precisos da vida neurônios no cérebro baseado em células específicas enzima atividade. Isso também será tremendamente útil no desenvolvimento de métodos de coloração neuronal para diagnosticar doenças cerebrais degenerativas, como a doença de Alzheimer e a doença de Parkinson “.