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Posted in | Nanomedicine

I Ricercatori Catturano lo Sguardo Iniziale ai Canali Ionici in un Sistema-Modello

Published on December 1, 2009 at 5:48 PM

Prima Che uno dei vostri muscoli possa tirare, prima che il pensiero che lo dice di flettere possa correre giù il vostro nervo, una cateratta minuscola di ordinamento-ha chiamato uno ione Manica-deve aprirsi nella superficie di ogni cella in questi organi per lasciare dentro i segnali chimici che stimolano la cella ad atto. Il Nuovo research* al National Institute of Standards and Technology (NIST) ha permesso che gli scienziati osservassero per la prima volta i canali ionici all'interno della membrana di superficie, comprensioni potenzialmente d'offerta per lo sviluppo futuro della droga.

Una tecnica di rappresentazione conosciuta come diffrazione dei neutroni, usata con le simulazioni molecolari, ha rivelato che la tensione di un canale ionico che percepisce la molecola blu del dominio (rosso, giallo ed al centro) perturba la membrana cellulare due-stratificata che bordi (superfici gialle), inducendo la membrana a assottigliarsi leggermente. Credito: NIST

Poiché funzionano come portieri per i messaggi che passano fra le cellule nervose, i canali ionici sono l'obiettivo di una miriade di droghe che trattano le emissioni psicologiche e neurologiche. Ma perché le proteine che formano i canali sono dure da osservare, ottenere la conoscenza della loro operazione ha provato difficile. Gli Studi delle proteine sono stati limitati alle molecole in isolamento o sono stati asciugati e cristallizzato stati per ottenere un'idea delle loro strutture. Ora, un gruppo multi-istituzionale che lavora al Centro del NIST per la Ricerca del Neutrone (NCNR) ha fornito un'occhiata delle proteine nel loro modulo naturale e l'interazione con la membrana cellulare circostante.

I risultati, riferiti appena nella Natura del giornale, migliorano la nostra comprensione della parte mobile del canale ionico che risponde alle differenze di tensione attraverso la membrana cellulare, secondo Bianco di Stephen del leader della squadra. Mentre il lavoro non può essere utile medico pratico per un po di tempo, dice, è un punto utile verso la comprensione come viaggio-particolare dei segnali fra i neuroni.

“Tutte comunicazioni nell'organismo sono elettriche,„ dice il Bianco, un biofisico all'Università di California, Irvine. “Il moto di vita dipende dai canali ionici che rispondono alle differenze di tensione, di modo che si aprono e si chiudono appena al giusto momento, gestenti l'uso di energia. Senza Di loro, niente accadrebbe nell'organismo.„

Studiando questa parte del canale ionico, chiamata un dominio dipercezione, il gruppo ha fornito l'occhiata della scienza in primo luogo di come la forma ed il moto di un canale ionico pregiudica la membrana cellulare, che a loro volta le guide proteggono e stabilizzano le proteine che formano il canale. Il Bianco dice che ulteriore ricerca potrebbe piombo ad una maschera completa di come i canali ionici funzionano.

“Ancora non possiamo vedere dettagliatamente come il portone si apre e si chiude, ma quello è il nostro scopo finale,„ il Bianco dice. “Speriamo che qualche giorno possiamo individuare il moto di questi domini dipercezione nei loro su e giù stati.„

Il gruppo di ricerca, intestato insieme da Bianco e Kenton Swartz dell'Istituto Nazionale dei Disordini Neurologici e Colpo (NINDS), egualmente include gli scienziati dall'Università di Missouri, l'Istituto Nazionale di Abuso di Alcool ed Alcolismo e il NCNR. Il Finanziamento per lo studio è stato fornito dal National Science Foundation, dall'Istituto Nazionale delle Scienze Mediche Generali e da NINDS.

* D. Krepkiy, M. Mihailescu, J.A. Freites, E.V. Schow, D.L. Worcester, K. Gawrisch, D.J. Tobias, S.H. White e K. Swartz. Struttura ed idratazione delle membrane incassate con i domini dipercezione. Natura, 462, Pp. 473-479 (26 novembre 2009), doi: 10.1038/nature08542.

Last Update: 13. January 2012 11:18

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