Os Pesquisadores Tomam o Olhar Inicial nos Canais do Íon em um Sistema Modelo
Published on December 1, 2009 at 5:48 PM
Antes Que um de seus músculos possa se contrair, antes que o pensamento que diz o para dobrar possa competir abaixo de seu nervo, uma comporta minúscula de tipo-chamou um íon canal-deve abrir na superfície de cada pilha nestes órgãos para deixar dentro os sinais químicos que spur a pilha à acção. O research* Novo no National Institute of Standards and Technology (NIST) permitiu que os cientistas observem os canais do íon dentro da membrana de superfície pela primeira vez, introspecções potencial de oferecimento para a revelação futura da droga.
Uma técnica de imagem lactente conhecida como a difracção de nêutron, usada junto com simulações moleculars, revelou que a tensão de um canal do íon que detecta a molécula azul do domínio (vermelho, amarelo e no centro) molesta a membrana de pilha dois-mergulhada que bordadura ele (superfícies do amarelo), fazendo com que a membrana dilua ligeira. Crédito: NIST
Porque funcionam como guardas-cancela para as mensagens que passam entre pilhas de nervo, os canais do íon são o alvo de um anfitrião das drogas que tratam edições psicológicas e neurológicas. Mas porque as proteínas que formam os canais são duras de observar, obter o conhecimento de sua operação provou difícil. Os Estudos das proteínas foram limitados às moléculas no isolamento ou secados e cristalizados para obter uma ideia de suas estruturas. Agora, uma equipe multi-institucional que trabalha no Centro do NIST para a Pesquisa do Nêutron (NCNR) forneceu um relance das proteínas em seu formulário natural e a interacção com a membrana de pilha circunvizinha.
Os resultados, apenas relatados na Natureza do jornal, melhoram nossa compreensão da parcela movente do canal do íon que responde às diferenças da tensão através da membrana de pilha, de acordo com o Branco de Stephen do líder da equipa. Quando o trabalho não puder ser do uso médico prático por algum tempo, diz, ele é uma etapa útil para a compreensão de como curso-particularmente dos sinais entre os neurônios.
"Todas as comunicações no corpo são elétricas," diz o Branco, um biofísico no University Of California, Irvine. "O movimento da vida depende dos canais do íon que respondem às diferenças da tensão, de modo que abram e se fechem apenas no momento direito, controlando o uso da energia. Sem elas, nada aconteceria no corpo."
Investigando esta parcela do canal do íon, chamada um domínio dedetecção, a equipe forneceu o primeiro relance da ciência de como a forma e o movimento de um canal do íon afectam a membrana de pilha, que por sua vez as ajudas protegem e estabilizam as proteínas que formam o canal. O Branco diz que uma pesquisa mais adicional poderia conduzir a uma imagem completa de como o íon canaliza a função.
"Nós ainda não podemos ver em detalhe como a porta abre e se fecha, mas aquele é nosso objetivo eventual," o Branco diz. "Nós esperamos que um dia nós poderemos detectar o movimento destes domínios dedetecção no seu para cima e para baixo estados."
A equipa de investigação, dirigida comum pelo Branco e o Kenton Swartz do Instituto Nacional de Desordens Neurológicas e o Curso (NINDS), igualmente inclui cientistas da Universidade de Missouri, Instituto Nacional do Abuso de Álcool e o Alcoolismo e o NCNR. O Financiamento para o estudo foi fornecido pelo National Science Foundation, pelo Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais e por NINDS.
* D. Krepkiy, M. Mihailescu, J.A. Freites, E.V. Schow, D.L. Worcester, K. Gawrisch, D.J. Tobias, S.H. Branco e K. Swartz. Estrutura e hidratação das membranas encaixadas com domínios dedetecção. Natureza, 462, pp. 473-479 (26 de novembro de 2009), doi: 10.1038/nature08542.