مقداری پروٹومکس ماؤس کے دماغ کی تشکیل کے درمیان اہم فرق کو ظاہر کرتا ہے

از راہ کرم رابطہ کریںoscar.xiao@wecistanche.comمزید معلومات کے لیے

خلاصہ:عمر بڑھنے کا تعلق علمی افعال میں عام کمی کے ساتھ ہے، جو کہ synaptic plasticity کے ضابطے میں شامل پروٹین کی مقدار میں تبدیلی کی وجہ سے ظاہر ہوتا ہے۔ یہاں، ہم کل پروٹین اپروچ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے 1 اور 22 ماہ کی عمر کے چوہوں میں دماغ کے تین خطوں، یعنی ہپپوکیمپس، دماغی پرانتستا، اور سیریبیلم میں نیورو ٹرانسمیشن میں شامل پروٹینوں کا ایک مقداری تجزیہ پیش کرتے ہیں۔ ہم یہ بتاتے ہیں کہ اگرچہ نیورو ٹرانسمیشن اور Synaptic پلاسٹکٹی میں شامل کچھ پروٹینوں کا ٹائٹر عمر بڑھنے سے تمام زیر مطالعہ دماغی فارمیشنوں میں یکساں طور پر متاثر ہوتا ہے، درحقیقت، ہر ایک فارمیشن عمر بڑھنے کے اپنے انداز کی نمائندگی کرتی ہے۔ عام طور پر ہپپوکیمپل اور کارٹیکل پروٹوم زندگی بھر سیریبلر پروٹوم کے مقابلے میں بہت زیادہ غیر مستحکم ہوتے ہیں۔ یہاں پیش کردہ اعداد و شمار Synaptic پلاسٹکٹی پر جسمانی عمر بڑھنے کے اثر کی ایک عمومی تصویر فراہم کرتے ہیں اور یہ اینٹی ایجنگ تھراپیوں کے لیے ممکنہ منشیات کے اہداف تجویز کر سکتے ہیں۔

مزید جاننے کے لیے براہ کرم یہاں کلک کریں۔

مطلوبہ الفاظ:glutamatergic اور GABAergic ٹرانسمیشن؛ Camk2; آکسفوس؛ ایکسٹرا سیلولر میٹرکس؛ کل پروٹین نقطہ نظر؛ ہپپوکیمپس؛ کارٹیکس؛ سیریبیلم

1. تعارف

جسمانی عمر بڑھنے کا تعلق علمی افعال میں بتدریج کمی سے ہے، جیسے یادداشت کی تشکیل اور برقرار رکھنا، پروسیسنگ کی رفتار اور تصوراتی استدلال [1]۔ یہ بڑے پیمانے پر قبول کیا جاتا ہے کہ عمر بڑھنے سے وابستہ تبدیلیاں بنیادی طور پر اعصابی خلیات کے نقصان کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ تاہم، متعدد مطالعات نے یہ تجویز کیا ہے کہ عمر بڑھنے کے دوران نیورون کی تعداد کے بجائے نیورونل نیٹ ورک کا ڈھانچہ متاثر ہوتا ہے [2-4]۔ یہ ظاہر کیا گیا ہے کہ عمر بڑھنے کا تعلق ڈینڈرائٹس کے چھوٹے ہونے اور ان کی تعداد میں کمی، ڈینڈریٹک ریڑھ کی ہڈیوں کا نقصان، نیٹ ورک کے اندر ایکسون کی تعداد میں کمی اور ان کے مائیلینیشن کی سطح اور Synapses کے نقصان سے ہے [5]۔ مزید برآں، یہ بھی دکھایا گیا ہے کہ دماغی پلاسٹکٹی کے مظاہر پر مشتمل مالیکیولر میکانزم جیسے گلوٹامیٹرجک (LTP اور LTD) اور GABAergic (iLTP اور iLTD) synapses کی طویل مدتی صلاحیت اور افسردگی اور مختلف نیوروموڈولیٹر سسٹمز کی افادیت بڑھتی عمر کے ساتھ کم ہوتی جاتی ہے۔ 6،7]۔ متعدد مطالعات نے یہ ثابت کیا ہے کہ عمر بڑھنے سے متعلق علمی تبدیلیوں کے ساتھ اظہار اور/یا پروٹین کی لوکلائزیشن میں تبدیلیاں آتی ہیں جو Synaptic ٹرانسمیشن اور پلاسٹکٹی میں شامل ہیں [6,8]۔ چوہا دماغ کے مختلف خطوں میں پروٹین کے اظہار کا بڑے پیمانے پر سپیکٹرومیٹری پر مبنی پروٹومک تکنیکوں [9,10] اور مائکرو رے [11,12] کے ذریعہ گہرائی سے مطالعہ کیا گیا ہے۔cistanche کولیسٹرولتاہم، والٹر اور مان کے مطالعہ [10] اور ڈوڈا ایٹ ال کے مطالعہ [8] کے علاوہ، تمام تحقیقات میں نیم مقداری نقطہ نظر کا استعمال کیا گیا ہے جو مطالعہ شدہ نمونوں میں پروٹین کے درست ارتکاز کے بارے میں معلومات فراہم نہیں کرتے ہیں۔

حال ہی میں، ہم نے چھوٹے (1-ماہ کے) اور بالغ (12-ماہ--) چوہوں میں ہپپوکیمپس، دماغی پرانتستا اور سیریبیلم میں نیورونل پلاسٹکٹی میں شامل پروٹین کے ارتکاز کی پیمائش کی۔ ] ہم نے پایا کہ، جبکہ پروٹین کی کل مقدار زندگی بھر میں تبدیل نہیں ہوئی، نیورو ٹرانسمیشن- اور نیوروپلاسٹیٹی سے متعلق پروٹین ٹائٹرز نوجوان اور بالغ جانوروں کے درمیان نمایاں طور پر مختلف تھے، جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ سگنل ٹرانسمیشن اور نیوروپلاسٹیٹی کے کمزور ہونے کی علامات درمیان میں دیکھی جا سکتی ہیں۔ پروٹومک سطح پر عمر کے چوہے [8]۔

cistanche عمر مخالف کر سکتے ہیں

اس مقالے میں، ہم نیورونل پلاسٹکٹی سے متعلق ہپپوکیمپل، کارٹیکل، اور سیریبلر پروٹوم کے گہرائی سے مقداری تجزیہ کے نتائج فراہم کرتے ہیں جوان (1-ماہ کی عمر کے) اور بوڑھے (22-ماہ کی عمر کے ) چوہے، بنیادی طور پر گلوٹامیٹ، GABA، acetylcholine اور monoamine سگنلنگ میں مصروف پروٹین کے ارتکاز میں عمر سے متعلق تبدیلیوں پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ ہم نیورو ٹرانسمیٹر کی رہائی اور Synaptic کنکشن کی تشکیل میں شامل پروٹین کے ارتکاز میں ہونے والی تبدیلیوں پر بھی تبادلہ خیال کرتے ہیں، جیسے کہ ٹرانس سینیپٹک سیل آسنجن اور پیرینیورونل نیٹ کے پروٹین۔

لیبل فری ٹوٹل پروٹین اپروچ (TPA) طریقہ استعمال کرتے ہوئے، ہم نے مطالعہ شدہ دماغی خطوں میں سے ہر ایک میں 7000 سے زیادہ پروٹینز کے ٹائٹرز کی پیمائش کی [13]۔ اس مقالے میں، ہم پیش کرتے ہیں، اب تک، چوہوں کی جسمانی عمر کے دوران Synaptic پلاسٹکٹی سے متعلق تبدیلیوں کی سب سے زیادہ گہرائی سے مقداری پروٹومک تفصیل۔ ہمارے بہترین معلومات کے مطابق، یہ اب تک چوہوں کی جسمانی عمر کے دوران Synaptic پلاسٹکٹی سے متعلق تبدیلیوں کی سب سے زیادہ گہرائی سے مقداری پروٹومک تفصیل ہے۔

2. مواد اور طریقہ

2.1 جانور اور ٹشوز کی تیاری

دماغوں کو پانچ خواتین C57BL/10J چوہوں سے P30 (نوجوان) اور پانچ 22-ماہ کی عمر کے چوہوں سے الگ کیا گیا تھا۔ جانوروں کے ساتھ سلوک کیا گیا جیسا کہ [8] میں بیان کیا گیا ہے۔ مختصراً، جانوروں کو isoflurane کے ساتھ anes-thetized کیا گیا تھا اور ان کا سر قلم کیا گیا تھا، اور دماغوں کو برف کے ٹھنڈے بفر (87mMNaCl, 2.5mMKCl, 1.25mMNaHNPO4,25mMNaHCO3,0.5mMCaClz, mMcog7, mMcog7, mMcog7, suMcog7) میں واضح کیا گیا تھا۔ . دماغ کے پورے علاقے: دائیں ہپپوکیمپس، دائیں نصف کرہ سے فرنٹل پرانتستا اور سیریبیلم کے دائیں نصف کرہ، ہر جانور سے، مقداری پروٹومکس کے لیے استعمال کیے جاتے تھے۔cistanche deserticola کے ضمنی اثراتتمام طریقہ کار کو مقامی اخلاقیات کمیٹی (روکلا ایتھیکل کمیٹی، اجازت نمبر 10/2018) نے منظور کیا تھا، اور تجربات کے لیے استعمال کیے جانے والے جانوروں کی تعداد کو کم سے کم کرنے کی ہر ممکن کوشش کی گئی تھی۔

2.2.ٹشو لائسیٹس کی تیاری

لائسیٹس حاصل کیے گئے جیسا کہ [13] میں بیان کیا گیا ہے۔ الگ تھلگ ڈھانچے کو لیسیز بفر (0.1 M Tris/HCl,2 فیصد SDS,50 mM DTT,pH8.0) میں ہم آہنگ کیا گیا تھا اور 99 ڈگری پر 5 منٹ تک انکیوبیٹ کیا گیا تھا۔ نمونے محفوظ کیے گئے تھے۔ پروٹومک تجزیہ تک-20 ڈگری پر۔ نمونوں میں پروٹین کی کل تعداد کا تعین کرنے کے لیے ٹرپٹوفن فلوروسینس کا استعمال کیا گیا تھا [14]۔

2.3.ملٹی انزائم ڈائجشن فلٹر ایڈڈ نمونے کی تیاری (MED FASP)

80 ug کل پروٹین پر مشتمل lysates MED FASP[15] کے لیے cysteine ​​[16] کے الکلیشن کے بغیر استعمال کیے گئے تھے۔ پروٹینوں کو LysC کے ساتھ راتوں رات کلیو کیا گیا اور پھر ٹرپسن کے ساتھ 3 گھنٹے تک ہضم کیا گیا۔ انزائم سے پروٹین کا تناسب 1:40 تھا۔ 1 mM DTI، pH 8.5 کے اضافے کے ساتھ 50 mM Tris-HCl میں 37 ڈگری پر عمل انہضام کیا گیا تھا [13] 8 ug کل پیپٹائڈ پر مشتمل ایلی کوٹس کو ماس سپیکٹرو میٹری تجزیہ تک -20 ڈگری پر مرتکز اور محفوظ کیا گیا تھا۔

2.4.Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

پیپٹائڈ مرکب کا تجزیہ کیا گیا جیسا کہ پہلے بیان کیا گیا تھا [13] QExactive HF ماس اسپیکٹومیٹر (ThermoFisher Scientific, Palo Alto, CA, USA) کا استعمال کرتے ہوئے۔ ڈیٹا کو ProteomeXchange Consortium میں PRIDE پارٹنر ریپوزٹری کے ذریعے جمع کیا گیا تھا [17]۔ ڈیٹاسیٹ شناخت کنندہ: PXD025978(صارف کا نام: جائزہ لینے والا_pxd025978@ebi.ac.uk؛ پاس ورڈ: QL3YI7nP)۔

2.5 پروٹومک ڈیٹا تجزیہ

MaxQuant v1.2.6.20[18] MS ڈیٹا کے تجزیہ کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ UniProtKB/Swiss-Prot ڈیٹا بیس کو MS اور MS/MS پیپٹائڈ ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے پروٹین کی شناخت کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔

سیسٹین کے کاربامیڈومیٹیلیشن کو ایک مقررہ ترمیم کے طور پر سیٹ کیا گیا تھا۔cistanche dosage redditپیشگی آئن کی ابتدائی اجازت شدہ بڑے پیمانے پر انحراف 6 پی پی ایم تک تھا، اور ٹکڑوں کے بڑے پیمانے پر، یہ 20 پی پی ایم تک تھا۔ زیادہ سے زیادہ غلط پیپٹائڈ دریافت کی شرح 0.01 کے طور پر بیان کی گئی تھی۔ کل پروٹین اپروچ کا طریقہ [19,20] اس تعلق کا استعمال کرتے ہوئے پروٹین داڑھ کی حراستی کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیا گیا تھا جہاں انفرادی پروٹین (c(i) کی مقدار کو ان کی شدت (MSsignal(i)) کے تناسب کے حساب سے لگایا گیا تھا۔ ناپے ہوئے نمونے میں تمام شدت (کل ایم ایس سگنل)، انفرادی پروٹین کے مالیکیولر وزن (MW(i)) سے ضرب۔

2.6 شماریاتی تجزیہ

ڈیٹا کو اوسط ± SD کے طور پر پیش کیا جاتا ہے۔ مختلف حالتوں کی مساوات کا حساب فشر F-ٹیسٹ کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا تھا۔ کسی بھی دو تجرباتی گروپوں کے درمیان فرق کا تعین کرنے کے لیے، طالب علم کا ٹی ٹیسٹ استعمال کیا گیا۔ تجزیہ SigmaPlot 11 سافٹ ویئر (Systat Software) کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا تھا۔

3. نتائج

مکمل پروٹومک ڈیٹا ProteomeXchange کنسورشیم میں جمع کیا گیا تھا، اور وہ ڈیٹاسیٹ شناخت کنندہ کے ساتھ دستیاب ہیں: PXD0255978(صارف کا نام: جائزہ لینے والا_pxd025978@ebi.ac.uk؛ پاس ورڈ: QL3YI7nP)۔اسپیکٹرا کے تجزیہ کی اجازت ہے۔ تجزیہ کردہ نمونوں میں 7547 پروٹینوں کی مقدار۔cistanche اقتباس کے فوائدتجزیہ میں کم از کم ایک منفرد پیپ ٹائیڈ کے ساتھ شناخت شدہ پروٹین استعمال کیے گئے تھے۔ تفصیل سے، بالترتیب 7324,7088 اور 7343 پروٹینوں کے لیے ایکسپریشن ڈیٹا، پرانے جانوروں کے ہپپوکیمپس، کارٹیکس اور سیریبیلم کو مقداری طور پر طے کیا گیا تھا اور PRIDE پارٹنر ریپوزٹری کے ذریعے ProteomeXchange Consortium میں جمع کیا گیا تھا۔ نوجوان جانوروں کے لیے، بالترتیب 7347,7323 اور 7526 پروٹینوں کا ڈیٹا ہپپوکیمپس، کارٹیکس اور سیریبیلم میں جمع کیا گیا تھا۔

4. گلوٹامیٹرجک ٹرانسمیشن

گلوٹامیٹ، دماغ میں مرکزی حوصلہ افزائی نیورو ٹرانسمیٹر، آئنوٹروپک اور میٹابوٹروپک ریسیپٹرز (mGluRs، Grm) کے ذریعے کام کرتا ہے۔ ionotropic ریسیپٹرز چار کلاسوں میں سے ایک میں آتے ہیں: o-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid ریسیپٹرز (AMPA ریسیپٹرز، Gria)، N-methyl-D-aspartate ریسیپٹرز ( NMDA ریسیپٹرز، Grin، Kainate ریسیپٹرز (Grik) اور ڈیلٹا ریسیپٹرز (Grid)۔ 4.1۔گریا

ہمارے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ ہپپوکیمپس میں سب سے زیادہ پرچر گلوٹامیٹ ریسیپٹرز گریا ہیں۔ وہ heterotetrameric پروٹین ہیں [21]، اور ہم نے پایا کہ Gria2 subunit کا اظہار جوانوں اور بوڑھے مورین ہپپوکیمپی (شکل 1A) دونوں میں سب سے زیادہ ٹائٹر پر کیا گیا تھا۔ بڑھاپے کا ہپپوکیمپس میں Gria ریسیپٹرز کے اظہار پر کوئی اثر نہیں پڑا، سوائے Gria4 کے، جس کی سطح بوڑھے جانوروں میں نمایاں طور پر کم ہو گئی تھی۔ تاہم، Gria4 کا ٹائٹر عام طور پر گارسیا خاندان کے دیگر افراد کے مقابلے میں بہت کم تھا۔

دماغی پرانتستا میں، Gria صرف پرانے جانوروں میں سب سے زیادہ ہر جگہ گلوٹامیٹ آئنوٹروپک ریسیپٹرز تھے (شکل 1B، D)۔ اعداد و شمار کے مطابق، پرانتستا میں عمر بڑھنے کے دوران انفرادی Gria subunits کے ٹائٹرز میں تبدیلیاں اہم نہیں تھیں، لیکن پرانے جانوروں میں Gria پروٹین کی کل تعداد میں نمایاں اضافہ ہوا تھا (شکل 1B)۔چنگیز خانہپپوکیمپس کی طرح، Gria2 پرانتستا میں اہم isoform تھا.

سیریبیلم میں، سب سے زیادہ پرچر گلوٹامیٹ ریسیپٹرز گریل اور گریا 2 تھے، جن کا اظہار بہت ہی مماثل سطحوں پر کیا گیا تھا، اور عمر بڑھنے سے ان کے ارتکاز پر کوئی اثر نہیں پڑا (شکل 1C)۔ 4.2 مسکراہٹ

NMDA ریسیپٹرز کیلشیم اور سوڈیم آئنوں کے لیے گلوٹامیٹ پر منحصر ہیٹروٹیٹرمیک چینلز ہیں جو Synaptic plasticity [2] کے لیے اہم ہیں اور Grin isoforms [23] پر مشتمل ہیں۔ ہم نے پایا کہ تمام مطالعہ شدہ دماغی ڈھانچے میں Grin کی بنیادی شکل Grin1 (شکل 1A-C) تھی۔ اس آئسفارم کا ارتکاز ہپپوکیمپس اور سیریبیلم میں عمر بڑھنے سے متاثر نہیں ہوا تھا۔ تاہم، یہ کارٹیکس (شکل 1B) میں نمایاں طور پر کم ہوا تھا۔ مجموعی طور پر، تمام NMDA ذیلی یونٹس کی کل ارتکاز، سوائے Grin3a کے (جس کی سطح عمر بڑھنے سے متاثر نہیں ہوئی تھی اور دوسرے Grin پروٹینوں کے مقابلے میں بہت کم سطح پر ظاہر ہوئی تھی)، عمر رسیدہ پرانتستا میں کمی واقع ہوئی تھی، جبکہ سیریبیلم میں کوئی تبدیلی نہیں کی گئی تھی۔ شکل 1B,C) ہپپوکیمپس میں، عمر بڑھنے کی عکاسی Grin پروٹین کی کل مقدار میں شماریاتی طور پر نمایاں کمی، اور Grin2b اور Grin3a isoforms میں بھی ہوتی ہے۔

4.3۔گرڈ

گرڈل اور گرڈ 2 آئنوٹروپک ریسیپٹرز ہیں جن کا اظہار تقریبا خصوصی طور پر سیری بیلم میں ہوتا ہے، اور وہ Synaptic پلاسٹکٹی [24] کے ضابطے میں شامل ہیں۔ ہم نے پایا کہ سیریبیلم میں، مرکزی آئسوفارم گرڈ2 ہے، اور یہ کہ اس کا ٹائٹر عمر بڑھنے سے متاثر نہیں ہوتا ہے (شکل 1C)۔ ہپپوکیمپس اور کورٹیکس میں، بالترتیب، گرڈل اور گرڈ2 کا ارتکاز بوڑھے جانوروں میں نمایاں طور پر کم ہے۔ تاہم، ان ریسیپٹرز کا ٹائٹر عام طور پر بہت کم ہے (شکل 1A، B)۔

4.4۔گرک

کینیٹ ریسیپٹرز ہیٹرومیرک سوڈیم چینلز ہیں جو آئنوٹروپک اور میٹابوٹروپک ٹرانسمیشن میں ثالثی کرتے ہیں [25,26]۔ ہمارے تجزیے سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ پرانے ہپپوکیمپی اور کورٹیسز (شکل 1A,B) میں گرِک پروٹین فیملی کے تقریباً تمام افراد کا ارتکاز کم ہوا تھا۔ سیریبیلم (شکل 1C)۔

4.5 گرام

ہم نے تمام مطالعہ شدہ دماغی تشکیلات میں گلوٹامیٹ پر منحصر میٹابوٹروپک ریسیپٹرز، Grm کے سات ارکان کی نشاندہی کی: Grml-7 (شکل 1A-C)۔ ہپپوکیمپس اور پرانتستا میں Grm پروٹین کی کل ارتکاز عمر کے جانوروں میں کم ہو گئی تھی ( شکل 1A، B)، جبکہ سیریبلر Grms کا کل ٹائٹر عمر بڑھنے سے نمایاں طور پر تبدیل نہیں ہوا تھا (شکل 1C)۔

تفصیلی تجزیے سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ ہپپوکیمپس میں Grm (Grm2، Grm3، اور Grm5) کے سب سے زیادہ پائے جانے والے isoforms کی سطح پرانے چوہوں (شکل 1A) میں نمایاں طور پر کم ہوئی تھی، جبکہ پرانتستا میں، سب سے زیادہ پائے جانے والے isoforms کے ٹائٹرز میں تبدیلیاں آتی ہیں۔ نمایاں طور پر تبدیل نہیں کیا گیا تھا (شکل 1B)۔

5.GABAergic ٹرانسمیشن

y-Aminobutyric ایسڈ دماغ میں سب سے زیادہ پرچر روکنے والا نیورو ٹرانسمیٹر ہے، اور یہ دو قسم کے رسیپٹرز کے ساتھ تعامل کر سکتا ہے: ionotropic GABAA ریسیپٹر، جو ایک کلورائیڈ چینل ہے، اور میٹابوٹروپک GABAg رسیپٹر۔ GABA ریسیپٹرز پینٹامریک پروٹینز ہیں جو مختلف ذیلی یونٹوں پر مشتمل ہیں∶ a） (Gabra）, （Gabrb）,y（Gabrg） اور δ（Gabrd）【27】GABAg ایک heterodimeric G پروٹین کے ساتھ مل کر Gabrl2 کے ذیلی رسیپٹر کی شکل ہے] . 6. GABAA- Gabr

ہمارے تجزیے سے ثابت ہوا کہ پرانے چوہوں کے ہپپوکیمپس اور پرانتستا میں GABA پروٹین کا کل ارتکاز نمایاں طور پر کم ہوا تھا، لیکن یہ سیریبیلم (شکل 2A) میں عمر بڑھنے سے متاثر نہیں ہوا تھا۔ یہ تبدیلیاں GABAA ریسیپٹر (شکل 2B-D) کے انفرادی ذیلی یونٹس کے اظہار میں تبدیلیوں سے ظاہر ہوتی ہیں۔ 6.1. Gabra(subunit a)

ہم نے پایا کہ گبرا سبونائٹس کا مجموعی ارتکاز تمام مطالعہ شدہ دماغی تشکیلات (شکل 2B-D) میں عمر بڑھنے سے متاثر نہیں ہوا تھا۔ سب سے زیادہ پرچر آئسفارم گبرال تھا۔ ذیلی یونٹوں کے اندر، صرف Gabra3 اور Gabra5 اظہار ہی عمر بڑھنے سے متاثر ہوا تھا (شکل 2B-D)۔ صرف شماریاتی طور پر اہم تبدیلی Gabra4 سے وابستہ تھی، جس کا ٹائٹر عمر رسیدہ جانوروں کے پرانتستا میں کم ہوا تھا (شکل 2C)۔ 6.2.Gabrb(subunit)

ہمارے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ سبونائٹ تمام زیر مطالعہ دماغی ڈھانچے میں سب سے زیادہ عام GABAA ذیلی یونٹ تھا، جوان اور بوڑھے دونوں جانوروں میں (شکل 2B-D)، اور ذیلی یونٹ کا مرکزی آئسوفارم Gabrb2 (شکل 2B-D) تھا۔ سیریبیلم میں Gabr2b سب سے زیادہ تھا، جبکہ ہپپوکیمپس اور کورٹیکس میں، اس کے ٹائٹرز ایک جیسے تھے (شکل 2B-D)۔ ہم نے ہپپوکیمپس اور سیریبیلم میں سبونائٹ کے آئسفارمز کے اظہار میں عمر بڑھنے سے وابستہ کسی اہم تبدیلی کا مشاہدہ نہیں کیا۔ تاہم، پرانتستا میں، Gabrb کے کل ٹائٹر کو نمایاں طور پر کم کیا گیا تھا، اور اس کا تعلق Gabrb2 ٹائٹر (شکل 2C) میں کمی سے تھا۔

6.3.Gabrg（subunit）

GABAA ریسیپٹر کے y ذیلی یونٹوں میں سے، Gabrg2 کا اظہار پرانتستا اور سیریبیلم (شکل 2C، D) میں اعلیٰ سطح پر کیا گیا تھا، اور یہ واحد y سبونائٹ تھا جسے ہم ہپپوکیمپس (شکل 2B) میں تلاش کر سکتے تھے۔ ہپپوکیمپس میں اور پرانتستا، کل Gabrg isoform ارتکاز جوان جانوروں میں عمر رسیدہ جانوروں کے مقابلے میں تقریباً دو گنا زیادہ تھا (شکل 2A، B)۔ دوسری طرف، کل y سبونائٹ حراستی سیربیلم (شکل 2D) میں عمر بڑھنے سے متاثر نہیں ہوئی تھی۔ 6.4.Gabrd（subunitδ）

پرانے چوہوں میں، $ subunit کا اظہار بنیادی طور پر سیربیلم (شکل 2B-D) میں ہوتا تھا۔ عمر رسیدہ چوہوں کے سیریبیلم میں گیبرڈ کا ٹائٹر پرانتستا کے مقابلے میں تقریباً دس گنا زیادہ اور ہپپوکیمپس (شکل 2B-D) سے 25 گنا زیادہ ہوتا ہے۔ عمر بڑھنے کا ہپپوکیمپس اور سیریبیلم میں گیبرڈ اظہار پر کوئی اثر نہیں پڑا، لیکن پرانتستا میں، رسیپٹر کا ٹائٹر عمر بڑھنے سے تین گنا سے زیادہ کم ہو گیا تھا (شکل 2C)۔ 7.GABAb-Gabbr

Gabbr ایک heterodimeric metabotropic ریسیپٹر ہے جو Gabbrl اور Gabbr1 subunits کے ذریعہ تشکیل دیا گیا ہے، اور اس کا کام ایک G پروٹین کو چالو کرنے اور نیچے کی طرف اثر کرنے والوں کی سرگرمیوں جیسے کہ adenylate cyclase [29] کے ساتھ مل کر ہے۔ ہم نے پایا کہ میٹابوٹروپک ریسیپٹر کے دونوں ذیلی یونٹوں کا اظہار عمر رسیدہ جانوروں کے ہپپوکیمپس میں کم ہوا تھا (شکل 2B)۔ سیریبیلم میں، گبر کی مقدار عمر بڑھنے سے متاثر نہیں ہوئی تھی۔ ہم پرانتستا میں گبر سبونائٹ ارتکاز کے مجموعے میں بھی نمایاں کمی دیکھ سکتے ہیں، حالانکہ الگ الگ، ذیلی یونٹس کے ٹائٹرز میں تبدیلیاں اعدادوشمار کے لحاظ سے اہم نہیں تھیں (شکل 2C)۔ 8. گاد

گاڈ ایک اینزائم ڈیکاربوکسیلیٹ گلوٹامیٹ ہے جو GABA پیدا کرتا ہے [30]۔ ہمارے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ہپپوکیمپس، Gad2 میں Gad کے مرکزی isoform کا اظہار عمر بڑھنے سے متاثر نہیں ہوا تھا۔ تاہم، ایک اور Gad isoform، Gad1 کی سطح نمایاں طور پر بلند ہوئی تھی (شکل 2B)۔ ہم عمر رسیدہ جانوروں کے سیریبیلم (شکل 2D) میں دونوں گیڈ آئسفارمز کے ٹائٹرز میں نمایاں اضافہ بھی دیکھ سکتے ہیں، لیکن پرانے چوہوں (شکل 2C) کے پرانتستا میں گیڈ کے اظہار میں کوئی تبدیلی نہیں آئی۔

9. کیلشیم/کیلموڈولن پر منحصر کنیز

کیلشیم/کیلموڈولن پر منحصر پروٹین کناز (Camk) کی ایکٹیویشن کیلشیم سگنلنگ کو Synaptic plasticity کی مختلف شکلوں میں تبدیل کرنے کا پہلا مرحلہ ہے (جائزہ کے لیے دیکھیں [31,32])۔ 9.1.Camk1

Camkl کا واحد isoform جو ہمیں اپنے تجزیے میں ملا وہ Camkld تھا۔ ہم نے کچھ کیمکل سے وابستہ پیپٹائڈس کا بھی مشاہدہ کیا، لیکن ہم ان کو منتخب کیمکل آئسوفارمز (ان کو "کیمکل"، شکل 3A-C کے طور پر بیان کیا گیا ہے) پر ٹھیک ٹھیک تشریح کرنے کے قابل نہیں تھے۔ اپنے تجزیے میں، ہم نے عمر بڑھنے سے وابستہ کوئی اہم مشاہدہ نہیں کیا۔ ہپپوکیمپس اور پرانتستا (شکل 3A,B) میں کیمک کے اس گروپ کے ارتکاز میں تبدیلی۔ دوسری طرف، پرانے چوہوں کے سیریبیلم میں کیمکل کے ٹائٹر میں نمایاں اضافہ ہوا تھا (شکل 3C)۔

9.2.Camk2

کیمک 2 دماغ کے تمام ڈھانچے میں سب سے زیادہ ہر جگہ پروٹین سے تعلق رکھتا ہے [8,3]۔ ہم نے پایا کہ Camk2 isoforms میں، Camk2a کا ٹائٹر تمام مطالعہ شدہ دماغی ڈھانچے میں سب سے زیادہ ہے (شکل 3A-D)، اور یہ کہ ہپپوکیمپس اور کارٹیکس میں اس کا ارتکاز Camk2b کے ٹائٹر سے کئی گنا زیادہ ہے، جو کہ دوسرا سب سے زیادہ پرچر ہے۔ Camk2 کا isoform (شکل 3A، B)۔ Camk2 isoforms کے ارتکاز پر عمر بڑھنے کا کوئی اثر نہیں ہوا، سوائے Camk2d کے، جس کی سطح پرانے چوہوں کے ہپپوکیمپس میں کم ہو گئی تھی (شکل 3A)۔

9.3.Camk4

Synaptic plasticity میں Camk4 کا ​​سالماتی کردار Camk2 سے مختلف ہے۔ ایکٹو Camk4 سیل نیوکلئس میں لوکلائز کرتا ہے اور میموری کی تشکیل کے آخری مرحلے میں شامل جینز کی نقل کو منظم کرتا ہے [32]۔

ہمارے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ Camk4 کا ​​ارتکاز نمایاں طور پر، تقریباً دو گنا، پرانے جانوروں کی تمام تجزیہ شدہ دماغی شکلوں میں کم ہوا تھا (شکل 3A-D)۔ پروٹین ٹائٹر ہپپوکیمپس میں سب سے کم اور سیربیلم میں سب سے زیادہ تھا (شکل 3A-D)۔

9.4.کیمک

کیلشیم/کالموڈولن پر منحصر پروٹین کناز کناز (Camkk) فاسفوریلیٹ کرتا ہے اور Camk پروٹین کی سرگرمی کو منظم کرتا ہے۔ ہمارے تجزیے سے معلوم ہوا کہ کیمک کی کل ارتکاز ہپپوکیمپس اور پرانتستا (شکل 3A,B,D) میں عمر بڑھنے سے اعداد و شمار کے لحاظ سے نمایاں طور پر متاثر نہیں ہوا تھا۔ سیریبیلم میں کیمکل آئسوفارم کی سطح 3-گنا سے زیادہ بڑھ گئی تھی۔ پرانے جانوروں میں، جبکہ Camkk2 کا ارتکاز بوڑھے جانوروں میں دو گنا سے زیادہ کم تھا (شکل 3C)۔

10.Prka-cAMP- منحصر پروٹین کناز (PKA)

پرکا ایک محفوظ سیرین پروٹین کناز ہے جس کی وسیع تقسیم اور نسبتاً کم خصوصیت ہے، جو AMPA اور NMDA ریسیپٹرز کے مختلف ذیلی یونٹس کو فاسفوریلیٹ کر سکتی ہے اور ان کے فنکشن کو ماڈیول کر سکتی ہے [34]۔ 10.1.PKA کیٹلیٹک سبونٹس—پرکاک

ہمارے تجزیے نے ثابت کیا کہ ہپپوکیمپس میں، PKA کے سب سے زیادہ پائے جانے والے اتپریرک ذیلی یونٹس پرکاکا اور پرکاکب (شکل 4) ہیں۔ عمر بڑھنے سے انفرادی ذیلی یونٹس کی تعداد متاثر نہیں ہوئی تھی۔ تاہم، کل پرکاک پروٹین کا ارتکاز قدرے تھا لیکن عمر رسیدہ چوہوں میں اعدادوشمار کے لحاظ سے نمایاں کمی واقع ہوئی (شکل 4A، D)۔ ہپپوکیمپس کی طرح، پرانتستا اور سیریبیلم میں، پی کے اے کے سب سے زیادہ عام اتپریرک ذیلی یونٹس پرکاکا اور پرکاکب تھے؛ تاہم، پروٹین کی تعداد جوان اور بوڑھے جانوروں کے درمیان مختلف نہیں تھی (شکل 4B، C)۔ 10.2.PKA ریگولیٹری ذیلی یونٹس——پرکر

ہم نے پایا کہ پیکر آئسوفارمز کا مجموعی اظہار کارٹیکس میں سب سے زیادہ تھا، جبکہ ہپپوکیمپس اور سیریبیلم میں، پرکر کی سطح ایک جیسی تھی (شکل 4A-D)۔ عمر بڑھنے کا پرکر کے کل ارتکاز پر کوئی اثر نہیں ہوا، اور صرف عمر سے متعلقہ فرق پرانے چوہوں کے ہپپوکیمپس (شکل 4A) میں Prkar2b کی کم سطح تھی۔

11. Mitogen-activated Protein Kinases—Mapk

مارک پروٹینز نیورونل پلاسٹکٹی میں شامل سائٹوپلاسمک اور جوہری عمل کے وسیع اسپیکٹرم کو منظم کرتے ہیں [35]۔

یہاں پیش کردہ نتائج یہ ظاہر کرتے ہیں کہ میپل ہپپوکیمپس میں سب سے زیادہ پرچر Mapk تھا۔ جانور (شکل 4A)، اور Mapk15 کو عمر رسیدہ ہپپوکیمپی (Figure4A) میں تقریباً سات گنا بڑھایا گیا تھا۔

پرانتستا اور سیریبیلم دونوں میں، Mapk کا کل ارتکاز عمر بڑھنے سے متاثر نہیں ہوا تھا، اور Mapk1 مرکزی کناز تھا جس کا اظہار دماغ کے دو ڈھانچے (شکل 4B، C) میں کیا گیا تھا۔

یہ مضمون سیلز 2021، 10، 2021 سے لیا گیا ہے۔ https://doi.org/10.3390/cells10082021 https://www.mdpi.com/journal/cells