Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Как прикосновение превращается в импульс

Учёные из Исследовательского института Скриппс (TSRI) раскрыли «тайну» структуры Piezo1 – члена белкового семейства, которое превращает физические стимулы, типа прикосновения или движения кровотока, в химические сигналы, которые передаются от нейронов в мозг. Выводы, опубликованные в журнале Nature, помогают лучше понять природу заболеваний, при которых в структуре гена Piezo1 происходит мутация: например, наследственный дегидратационный стоматоцитоз или врожденная лимфедема.



как прикосновение превращается в импульс
Структура белка Piezo1

«Эта структура обеспечивает фундаментальное понимание того, как белки чувствуют механическую силу и прольют свет на регионы внутри Piezo1, которые могут быть нацелены с использованием небольших молекул или антител», — говорит Ардем Патапутян, один из первых авторов новой статьи в Nature вместе с профессором TSRI Эндрю Уордом.

Белки Piezo1 и тесно связанный с ним Piezo2 обнаружили в лаборатории Ардема Патапутяна (Ardem Patapoutian), профессора TSRI и исследователя медицинского института Говарда Хьюза, в 2010 году. Они представляют собой ионные каналы – устроены в виде поры, встроенной в мембрану клетки, сквозь который проходят ионы в ответ на механический стимул.

Эти белки, обнаруженные в разрозненных типах клеток, уже стали ключевыми игроками в нейробиологии чувств и физиологии сосудов. Но их структура до сих пор оставалась зашифрованной: исследователи не могли разобраться, как части протеина собираются в целостный комплекс.

Нынешнее исследование, проведённое с помощью криоэлектронной микроскопии (cryoEM) – технологии, позволяющей получить изображение высокого разрешения (и принесшей своим авторам Нобелевскую премию по химии 2017 года) – показало, что Piezo1 состоит из трёх кривых «лезвий», вращающихся вокруг центральной поры. Исследователи предположили, что эти лопасти движутся, отвечая на механическое воздействие, открывающее и закрывающее пору для того, чтобы ионы могли зайти внутрь клетки, возбудить мембрану, вызвав локальный потенциал, и таким образом «сообщить» о касании. Подробнее о потенциале действия вы можете прочитать в нашем специальном материале рубрики «Нейронауки для всех».

Подобная лучу структура служит основой для каждого лезвия, а «анкерный домен» окружает пору, где лопасти встречаются посередине.

Эндрю Уорд (Andrew Ward), профессор TSRI и соруководитель работы, отмечает, что структура Piezo1 уникальна, потому что она, по-видимому, представляет собой белок «всё-в-одном», а это означает, что ему не нужно связываться с другими белками или клеточными структурами, чтобы выполнять свою работу.

Следующий шаг в этом исследовании – изучить общую архитектуру Piezo1 и определить, как работает каждая деталь. Учёные надеются посмотреть на этот белок в разных конформациях, кроме замкнутой, изученной в текущей работе.

Текст: Анна Хоружая

Ссылка на источник

Tags: исследования, нейробиология, нейроновости
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments