Лента TH Новости Биоинженерия



Открыт генетический регулятор, отвечающий за сохранность жизни

∴ 235

Рак, сердечно-сосудистые и генетические болезни — основные причины смерти современного человека. Пришла пора уничтожить один из факторов.

1116

Команда Научно-исследовательского института им. Ван Анделя (VARI), обнаружила источник проблемы. Это структура атомарного уровня, дефект которой способствовал развитию таких заболеваний, как инсульт и инфаркт.

Это белок, который называется TRPM4. Он содержится в тканях по всему телу, включая мозг, сердце, почки и кишечник. Главная функция TRPM4 заключается в регуляции кровотока посредством сужения кровеносных сосудов, а также в контроле ритма сердца и смягчения иммунных реакций.

Понимание роли, которую играет TRPM4 в регулировании циркуляции крови, жизненно важно, но в течение многих лет исследование было ограничено отсутствием понимания молекулярной архитектуры белка. Наши результаты позволяют увидеть не архитектуру этого критически важного белка на атомном уровне, но также демонстрируют совершенно неожиданные грани его состава.Вэй Лу, кандидат технических наук, доцент VARI и ведущий автор исследования описывающего структуру TRPM4.

TRPM4 критически важен при регулировании кровоснабжения мозга. Стоит заметить, что вес мозга составляет всего около 2 процентов от общего веса тела, но сам орган получает от 15 до 20 процентов всего кровоснабжения. Условия, которые нарушают кровообращение в головном мозге, такие как инсульт, травма головного мозга, отек мозга и гипертония, могут иметь разрушительные последствия и являются одной из основных проблем для систем здравоохранения.

В системе кровообращения головного мозга существует множество мер предосторожности для предотвращения внезапного прерывания кровоснабжения. Одна из этих мер — TRPM4. Мы надеемся, что лучшее понимание того, как выглядит этот белок, даст ученым молекулярный план, на котором основывается дизайн более эффективных лекарств с меньшим количеством побочных эффектов.Вэй Лу, кандидат технических наук, доцент VARI и ведущий автор исследования описывающего структуру TRPM4.

Структура TRPM4 заметно отличается от других молекул в семействе TRP белков. Данное семейство позволяет грамотно реагировать на ощущения и сенсорные стимулы, такие как боль, давление, зрение, температура и вкус. Широко известны как ионные каналы, белки, такие как TRP, встраиваются в мембраны клеток, выступая в качестве регуляторов для химических сигналов, поступающих в клетку и исходящих из нее.

Даже внутри своего подсемейства, которое состоит из восьми молекул, TRPM4 кажется совершенно уникальным. Сегодняшняя публикация представляет собой первый, атомарно точный взгляд на семейство TRP.

Нашему взору раскрывается кроноподобная структура с крупным N-концевым доменом. Это отличительный признак белков TRPM. Эта область, найденная в начале молекулы, является основным участком взаимодействия с клеточной средой и другими молекулами в организме.

На противоположном конце TRPM4, обычно называемом C-терминальным доменом, команда Лу обнаружила зонтикообразную структуру, поддерживаемую шестью и четырьмя спиральными «ребрами». Эта характеристика, которая никогда не наблюдалась ранее.

Полученные результаты стали возможными благодаря передовому набору криоэлектронной микроскопии, разработанной VARI. Микроскопия позволяет рассмотреть фундаментальные биологические элементы (такие как белки) с невероятной детализацией.

Микроскоп VARI, Titan Krios, является одним из мощнейших. Всего в мире насчитывается 120 таких микроскопов. Мощность его настолько велика, что он способен визуализировать молекулы размером в 1/10 000 ширины от человеческого волоса.

Структура Лу — это вторая молекулярная структура, определенная в институте, с момента завершения установки микроскопа в начале этого года.

Филипп Дончев