Bhataramedia.com – Para peneliti dari Tufts telah mendapatkan wawasan baru mengenai protein yang terkait dengan gangguan bipolar. Penelitian yang diterbitkan bulan Juni edisi 3 di Science Signaling ini, mengungkapkan bahwa saluran kalsium di dalam neuron yang sedang istirahat mengaktifkan pemecahan Sp4, yang termasuk di dalam kelas protein yang disebut faktor transkripsi yang berperan mengatur ekspresi gen.

Penelitian yang dipimpin oleh Grace Gill ini, mengidentifikasi mekanisme molekular yang mengatur aktivitas Sp4. Penelitian sebelumnya telah menetapkan bahwa tingkat penurunan Sp4 di otak berhubungan dengan gangguan bipolar. Keseluruhan dari penelitian Grace Gill menunjukkan bahwa misregulasi dari Sp4 dapat berkontribusi terhadap perkembangan gangguan bipolar.

“Memahami bagaimana faktor transkripsi seperti Sp4 diregulasi, dapat memberikan kami cara untuk mengubah ekspresi gen saraf untuk mengobati gejala penyakit mental, termasuk gangguan bipolar,” kata Gill, Ph.D., seorang profesor di department of developmental, molecular & chemical biology di Tufts University School of Medicine and member of the neuroscience; genetics; and cell, molecular and developmental biology program faculties at the Sackler School of Graduate Biomedical Sciences at Tufts.

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk menentukan apakah jenis saluran kalsium tertentu mendorong pemecahan protein Sp4. Sepanjang penelitian, tim peneliti juga menemukan bahwa sinyal oleh saluran kalsium ini paling aktif di dalam kondisi yang disebut fase “off” atau “istirahat”.

“Regulasi sinyal kalsium dari Sp4 selama fase istirahat tak terduga dan menunjukkan dua hal: neuron yang sedang beristirahat lebih aktif daripada yang kami duga dan sinyal kalsium mempengaruhi ekspresi gen di kedua neuron yang aktif dan beristirahat,” kata Gill, seperti dilansir dari Tufts University (11/6/2014).

“Kami cenderung berpikir mengenai sel yang hanya di dalam kondisi “on”atau “off”, tetapi realitas biologi ternyata jauh lebih kompleks. Sel selalu sibuk,” lanjutnya.

Di dalam neuron, faktor transkripsi diatur oleh masuknya kalsium yang dimulai ketika sel mengalami depolarisasi. Depolarisasi terjadi ketika tegangan keseluruhan sel meningkat. Pada saat ini sel berada di dalam fase “on” atau “aktif”. Sebaliknya, ketika tegangan sel menurun, hiperpolarisasi terjadi. Pada saat ini sel berada di dalam fase “off” atau “istirahat”.

Store-operated calcium channels (SOCC) adalah jenis saluran kalsium ditemukan di semua sel. Saluran ini diaktifkan ketika kandungan kalsium di dalam sel berkurang. Suatu sensor kalsium yang disebut stromal interaction molecule 1 (STIM1) bertanggung jawab untuk masuknya kalsium ke dalam sel melalui SOCC.

Agar dapat menentukan apakah STIM1 mengendalikan pemecahan Sp4, para peneliti mengurangi tingkat STIM1 di dalam sel dan kemudian mengukur tingkat Sp4. Kelompok sel kontrol mengandung tingkat STIM1 yang normal, sedangkan kelompok pembanding dibuat mengalami kekurangan tingkat STIM1. Kedua kelompok sel ditempatkan di dalam larutan selama 60 menit untuk menempatkan mereka ke dalam fase “istirahat”.

Sel-sel pada kelompok kontrol menunjukkan tingkat Sp4 yang rendah pada fase istirahat, sebaliknya, sel-sel pada kelompok pembanding (sel-sel yang kekurangan STIM1) memiliki tingkat Sp4 yang lebih tinggi.

“Temuan ini memberikan bukti bahwa STIM1 diperlukan untuk pemecahan Sp4 ketika hiperpolarisasi sel. Hal ini memberitahu kita bahwa keberadaan STIM1 langsung mempengaruhi tingkat Sp4 di dalam neuron,” kata penulis pertama, Jasmin Lalonde, Ph.D., mantan postdoctoral fellow di laboratorium Gill dan sekarang seorang peneliti di Center for Human Genetic Research and the department of neurology at the Massachusetts General Hospital.

Ini adalah bagian dari penelitian sedang dilakukan oleh Gill untuk memahami peran Sp4 terhadap gangguan bipolar. Beberapa penelitian Gill sebelumnya, yang dilakukan bekerja sama dengan peneliti dari Spanyol, menemukan bahwa tingkat Sp4 lebih rendah pada dua area otak di dalam sampel postmortem dari pasien dengan gangguan bipolar. Di dalam suatu penelitian yang diterbitkan pada bulan Mei tahun ini di Journal of neurokimia, dia dan timnya menetapkan bahwa satu mekanisme dari regulasi Sp4 adalah reseptor glutamat yang disebut reseptor NMDA.

Referensi :

J. Lalonde, G. Saia, G. Gill. Store-Operated Calcium Entry Promotes the Degradation of the Transcription Factor Sp4 in Resting Neurons. Science Signaling, 2014; 7 (328): ra51 DOI: 10.1126/scisignal.2005242.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here