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Posted in | Nanomedicine

Forscher Nehmen AnfangsBlick an den IonenKanälen in einem Modellsystem

Published on December 1, 2009 at 5:48 PM

Bevor einer Ihrer Muskeln zucken kann, bevor der Gedanke, der es mitteilt zu biegen, hinunter Ihren Nerv laufen kann, Sortierung-rief ein kleines Schleusentor von ein Ion Kanal-muss sich in der Oberfläche jeder Zelle in diesen Organen öffnen, um die chemischen Signale herein zu lassen, die die Zelle zum Vorgang antreiben. Neues research* am National Institute of Standards and Technology (NIST) hat Wissenschaftlern erlaubt, Ionenkanäle innerhalb der Oberflächenmembran, möglicherweise Angeboteinblicke für zukünftige Drogenentwicklung zum ersten Mal zu beobachten.

Eine Abbildungstechnik, die als die Neutronbeugung, verwendet zusammen mit molekularen Simulationen bekannt ist, deckte auf, dass die Spannungsabfrage eines Ionenkanals Molekül des Gebietes (Rotes, Gelbes und blaues in der Mitte) die zweischichtige Zellmembran die Einfassungen es (gelbe Oberflächen) stört und die Membran veranlaßt, etwas zu verdünnen. Kredit: NIST

Weil sie als Pförtner für die Meldungen arbeiten, die unter Nervenzellen passieren, sind- Ionenkanäle das Ziel eines Hauptrechners der Drogen, die die psychologischen und neurologischen Punkte behandeln. Aber, weil die Proteine, die die Kanäle bilden, hart zu beobachten sind, hat der Erhalt von Kenntnissen ihrer Operation schwieriges geprüft. Studien der Proteine sind entweder auf die Moleküle isoliert begrenzt worden oder getrocknet worden und kristallisiert worden, um eine Idee ihrer Zellen zu erhalten. Jetzt hat ein multi-Institutionsteam, das in Mitte NIST für Neutron-Forschung (NCNR) arbeitet einen Blick der Proteine in ihrer natürlich vorkommenden Form und das Einwirken auf die umgebende Zellmembran versorgt.

Die Ergebnisse, gerade berichtet in der Zapfen Natur, verbessern unser Verständnis des beweglichen Teils des Ionenkanals, der auf Spannungsunterschiede durch die Zellmembran reagiert, entsprechend Teamleiter Stephen-Weiß. Während die Arbeit möglicherweise nicht vom praktischen medizinischen Gebrauch eine Zeitlang ist, sagt er, es ist ein nützlicher Schritt in Richtung zum Verständnis wie Signale Arbeitsweg-bestimmt unter Neuronen.

„Alle Nachrichtenübermittlung im Gehäuse ist elektrisch,“ sagt Weiß, einen Biophysiker an University of California, Irvine. „Der Antrag des Lebens hängt von den Ionenkanälen ab, die auf die Spannungsunterschiede reagieren, damit sie gerade am rechten Moment sich öffnen und schließen und steuert den Gebrauch von Energie. Ohne sie würde nichts geschehen im Gehäuse.“

Indem es diesen Teil des Ionenkanals nachforschte, genannt ein Spannung-ermittlendes Gebiet, hat das Team den ersten Blick der Wissenschaft zur Verfügung gestellt von, wie die Form und der Antrag eines Ionenkanals die Zellmembran beeinflußt, der der Reihe nach Hilfen die Proteine schützen und stabilisieren, die den Kanal bilden. Weiß sagt, dass weitere Forschung führen könnte zu ein Vollbild von, wie Ion Funktion kanalisiert.

„Wir können noch nicht ausführlich sehen, wie das Tor sich öffnet und schließt, aber das unser etwaiges Ziel ist,“ sagt Weiß. „Wir hoffen, dass eines Tages wir in der Lage sind, den Antrag dieser Spannung-ermittlenden Gebiete in ihren Zuständen auf und ab zu entdecken.“

Das Forschungsteam, gemeinsam vorangegangen durch Weiß und Kenton Swartz des Nationalen Instituts der Neurologischen Störungen und des Vektors (NINDS), enthält auch Wissenschaftler von der Universität von Missouri, das Nationale Institut des Alkoholmissbrauches und des Alkoholismus und des NCNR. Finanzierung für die Studie wurde von der National Science Foundation, vom Nationalen Institut von Allgemeinen Heilkunden und von NINDS zur Verfügung gestellt.

* D. Krepkiy, M. Mihailescu, J.A. Freites, E.V. Schow, D.L. Worcester, K. Gawrisch, D.J. Tobias, S.H. White und K. Swartz. Zelle und Hydratation von den Membranen eingebettet mit Spannung-ermittlenden Gebieten. Natur, 462, S. 473-479 (26. November 2009), doi: 10.1038/nature08542.

Last Update: 13. January 2012 11:58

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