Когорта ученых на Научно-исследовательском Институте Scripps, на Университете Штата Калифорнии в Сан-Диего, и на Орегоне Исследовательскийа Центр и Институт Vollum на Университете Здоровья & Науки Орегона открывали ключевую молекулу которая часть машинного оборудования которое посредничает чувство слуха.
В бумаге которая появится в предстоящий вопрос Природы журнала, команда сообщает что вызванный протеин cadherin 23 часть комплекса вызванных протеинов «подсказкой соединяет» которые на клетках волос в внутреннееом ух ухе. Эти клетки волос включаются в физиологопсихологический вызванный процесс mechanotransduction, явлением в слухе в котором физические сигналы (звуковые войны) transduced в электрохимические сигналы и связаны к мозгу. Поверены, что имеет соединение подсказки центральную функцию в преобразовании физических сигналов в электрохимические сигналы.
«В людях, перегласовки в [cadherin 23 гена] которые причиняют глухоту так же, как Вводят синдром, ведущая причина глухой-слепоты,» говорит Адъюнкта-Профессора Ulrich Mueller, Ph.D., который в Отделе Биологии Клетки на Научно-исследовательском Институте Scripps и член Научно-исследовательскийа Институт Scripps для Детства и Упущенных Заболеваний.
Параллельное изучение водить сотрудницей Терезой Nicolson, Ph.D., и ее коллегаами Mueller на Орегоне, что Исследовательскийа Центр и Vollum Учредило corroborated результаты Mueller путем показывать то когда ген cadherin 23 будет удален в zebrafish мутанта, подсказку не соединяет никогда форму.
Оба изучения объясняют как ген cadherin 23 непосредственная причина некоторых типов глухоты и предлагают потенциальную терапевтическую цель для обрабатывать глухоту.
Физиология Слуха и Глухоты
Детство и врем-родственное ухудшение слуха главная проблема в нашем обществе. Согласно Национальному Институту на Глухоте Разлады Другие Связи, одно в 3 людях более старых чем 60 и о половине всех людей над 75 терпят некоторую форму потери слуха. И около 4 из каждых 100.000 младенцев рожденных в Соединенные Штаты имеют синдром Швейцара, важное основание глухой-слепоты.
Слух классический пример вызванного явления mechanotransduction, процессом который важен не только для слышать, но также для нескольких других телесных функций, как pereception касания. Осложненный процесс whereby пространственные и физические сигналы transduced в электрические сигналы которые работают вдоль нервных волокон к зонам в мозге где они интерпретированы.
Звук начинает как волны механически вибраций которые перемещают через воздух от их источника к уху персоны через молекулы сжатия воздуха. Когда эти волны колебательного движения ударяют ухо персоны наружное, они идут вниз с канала уха в среднее ух ухо и поражают барабанчик уха. Вибрируя барабанчик уха двигает комплект чувствительных косточек которые связывают вибрации к жидк-заполненной спиральн структуре в внутреннееом ух ухе известном как улиткаа. Когда звук причиняет эти косточки двинуть, они обжимают мембрану на одном входе улиткаи и это причиняет жидкость внутрь двинуть соответственно.
Внутри улиткаи специализированные клетки «волос» которые имеют симметричные блоки stereocilia удлинить вне от их поверхности. Движение жидкости внутри улиткаи причиняет stereocilia двинуть. Это физическое изменение создает электрическое изменение и причиняет каналы иона раскрыть. Отверстие этих каналов проконтролировано сензорными невронами окружая клетки волос, и эти невроны тогда связывают электрические сигналы к невронам в слуховой корке ассоциации мозга.
В синдроме Швейцара и некоторых других «сензорных нейрональных» заболеваниях который причиняют глухоту, клетки волос в улиткае неспособны поддерживать симметричные блоки stereocilia.
Немного декад тому назад, молекулярный вызванный комплекс соединением подсказки был открын в stereocilia. Эти соединения подсказки подключают подсказки stereocilia и также подуманы иметь значение для передача физического усилия к механически отстробированным каналам иона. На леты, молекулы которые составляют соединение подсказки не были знаны. Теперь Mueller и его коллегаы определяли один из ключевых протеинов который формирует соединение подсказки -- cadherin 23 протеина.
Молекулярные Сыщики
Идентификация cadherin 23 великий пример молекулярный выслеживать.
Для Mueller, который изучает темы на пересечении нейронауки и генетики, соединений подсказки похоже как ключ к понимать и адресовать синдром Швейцара, и путя вперед был определить протеины в соединениях подсказки.
Mueller и его коллегаы размышляли что одна из молекул в соединениях подсказки будет типом молекулы которая посредничает взаимодействия клетк-клетки и держит stereocilia связано. Они также имели доказательство от изучений коллегаов которые эти молекулы зависели на кальции для их действия.
С этими фактами в разуме, они просмотрели все известные протеины в геноме человека и мыши для того чтобы увидеть что приспосабливать профиль, и они могло сфокусировать внутри на 2 семействах гена -- cadherins и integrins.
Научные работники после этого посмотрели относительные размеры cadherins и integrins. Один определенный протеин cadherin, cadherin 23, похоже как правый размер. Совмещено с фактом что перегласовки в гене cadherin 23 связаны с глухотой и глухой-слепотой, пошло главным подозреваемым в их поиске.
В их статье Природы, Mueller и его коллегаы показывают что cadherin 23 протеина выражено в правом месте в клетке волос для того чтобы быть частью соединения подсказки, что оно имеет правильную биохимию, и что оно кажется, что будет ответствено для раскрывать каналы иона. Они также показали что протеин cadherin 23 формирует комплекс при другой вызванный протеин миозином 1c, который помогает закрыть канал раз он открыт.
Они предсказывают что эти 2 протеина формируют комплекс с неизвестными каналами иона, и они теперь пробуют определить другие молекулярные компоненты соединений подсказки.
Интересно, врем-родственная потеря слуха в людях может также быть отнесена к проблемам в соединениях и дефектах подсказки в mechanotransduction. Перегласовки Пункта в протеине cadherin 23 уже были связаны с врем-родственной потерей слуха в мышах. Поэтому будет важно проанализировать размер к которая функция Cadherin 23 может быть повлияна на в людях которые терпят от отнесенного временем ухудшения слуха.