サンディエゴのカリフォルニア大学、およびオレゴン健康科学大学のオレゴン聴覚研究センターとVollum研究所のスクリップス研究所の科学者のグループは、その仲介の意味を機械の一部である主要な分子を発見した聴覚の。
誌ネイチャーの今後の問題に表示される論文で、チームは、カドヘリン23と呼ばれるタンパク質は内耳の有毛細胞上にある"先端のリンク"と呼ばれるタンパク質の複合体の一部であることを報告します。これらの有毛細胞はメカノトランスダクションと呼ばれる生理的なプロセス、物理的な手がかり（音の波）が電気信号に形質導入し、脳に伝達されている公聴会での現象に関与している。先端のリンクは、電気信号に物理的な手がかりの変換で中心的な機能を有すると考えられている。
"ヒトでは、変異が[遺伝子]にあるカドヘリン23その原因の難聴だけでなく、アッシャー症候群、難聴、失明の主要原因は、"セルの学科になっている准教授ウルリッヒミューラー博士は、スクリップス研究所の生物学とは、小児と顧みられない病気のためのスクリップス研究所の研究所のメンバーです。
オレゴン聴覚研究センターとVollum研究所でミューラーのコラボレーターテレサニコルソン博士は、と彼女の同僚が率いる並列研究カドヘリン23遺伝子が変異ゼブラフィッシュで削除されたときことを示すことによりミューラーの結果を裏付け、先端のリンクが決して形。
両方の研究では、カドヘリン23遺伝子が難聴の特定の種類の直接の原因であるかを説明し、難聴を治療するための潜在的な治療標的を示唆している。
聴覚と聴覚障害の生理学
小児期と加齢に伴う聴力障害は、私たちの社会の大きな問題です。難聴の国民の協会その他のコミュニケーション障害によると、75以上の60歳以上の3人に1つ、すべての人々の約半数が難聴のいくつかのフォームに苦しむ。と米国で生まれた10万人の新生児のうち4については、アッシャー症候群、難聴、失明の主要原因があります。
公聴会は、メカノトランスダクションと呼ばれる現象が、聴覚だけでなく重要であるプロセスだけでなく、そのようなタッチのpereceptionなど、他の身体機能、多数のための古典的な例です。それは、空間的および物理的な手がかりは、それらが解釈される脳の領域に神経線維に沿って走る電気信号に形質導入されるという複雑なプロセスです。
音は、そのソースから空気分子の圧縮を通じて、人の耳に空気を通過機械的な振動の波として開始されます。これらの振動波は人間の外側の耳を打ったとき、彼らは中耳に外耳道を下ると、耳のドラムを打つ。振動鼓膜は蝸牛と呼ばれる内耳の液体で満たされたらせん状の構造に振動を伝える繊細な骨のセットを移動します。音は、これらの骨が移動する原因となるとき、彼らは蝸牛の一つの入り口上に膜を圧縮し、これは流体の内部がそれに応じて移動させる。
蝸牛の内部でそれらの表面から延びる不動の対称配列を持っている"髪"細胞を特化されます。蝸牛内の流体の動きは不動は移動しますが。この物理的な変更は、電気的な変化を作成し、イオンチャネルが開かれます。これらのチャネルの開口は、有毛細胞を囲む感覚ニューロンによって監視され、これらのニューロンは、脳の聴覚関連皮質のニューロンに電気信号を伝達される。
アッシャー症候群と難聴の原因となるいくつかの他の"感覚神経"の疾患では、蝸牛内の有毛細胞は、不動の対称配列を維持することはできません。
数十年前、分子複合体は、先端のリンクは不動で発見されたと呼ばれる。これらの先端のリンクは、不動の先端を接続しても機械的に依存性イオンチャネルへの物理的な力の伝達に重要であると考えられている。長年にわたり、先端のリンクを構成する分子が知られていなかった。タンパク質カドヘリン23 - 今すぐミューラーと彼の同僚は、先端のリンクを形成する重要なタンパク質の一つを同定した。
分子探偵
カドヘリン23の同定は、分子sleuthingの素晴らしい例です。
神経科学と遺伝学の交差点でのトピックを研究するミューラー、の場合は、先端のリンクは、アッシャー症候群を理解し、対処するための鍵であると思われた、との方法は、前方に先端のリンク中のタンパク質を同定することであった。
ミューラーと彼の同僚は、先端のリンクの分子の一つは、分子の種類を媒介する細胞間相互作用となると不動がバンドルされ続けるだろうと考えた。彼らはまた、これらの分子は、そのアクションのためのカルシウムに依存していたことを同僚の研究からの証拠を持っていた。
念頭に置いてこれらの事実と、彼らは、プロファイルに適合かを確認するために、ヒトおよびマウスのゲノム上のすべての既知のタンパク質をスキャンし、そして彼らは2つの遺伝子ファミリーに焦点を当てることができた - カドヘリンおよびインテグリン。
科学者たちは、カドヘリンとインテグリンの相対的なサイズを見た。一つの特定のカドヘリン蛋白質、カドヘリン23は、適切なサイズであると思われた。カドヘリン23遺伝子の変異が難聴や耳の聞こえない失明に関連付けられているという事実と組み合わせることで、それは彼らの検索の主要な容疑者となった。
彼らの自然の記事では、ミュラーと彼の同僚は、カドヘリン23が有毛細胞の正しい場所で発現するタンパク質は、それが正しい生化学を持っていることを、先端のリンクの一部になることを示し、そしてそれが開くの原因であると思われることイオンチャネル。彼らはまた、カドヘリン23タンパク質は、それがオープンになると、チャネルをクローズするのに役立ちますミオシン1cはと呼ばれる別のタンパク質と複合体を形成することを示した。
彼らは、これら2つのタンパク質が未知のイオンチャネルと複合体を形成すると予測している、と彼らは今先端のリンクの他の分子成分を同定しようとしている。
興味深いことに、ヒトの加齢に伴う難聴は、先端のリンクとメカノトランスダクションの欠陥の問題に関連している場合があります。カドヘリン23タンパク質の点突然変異は、すでにマウスでは加齢に伴う難聴に関連付けられている。したがって、カドヘリン23機能が加齢性難聴に苦しむ人間に影響される程度を分析することが重要になります。