Человеческое тело составлено триллионов живущих клеток которые выполняют мириад целей. Но как клетки знают чего, котор нужно сделать, когда сделать его и как координировать их действия?
Brij Singh, Ph.D., biochemist на
Университете Медицинского Факультета Северной Дакоты и Науки Здоровья, начинает более лучшее вникание роли кальция как посыльный в signaling клетки и каналах которые позволяют он произойти.
Выдвижения в эту область смогли помочь разрешить разнообразие проблемы здоровий человека, колебаясь от neurodegenerative заболеваний к раку к синдрому Sjogren, причиненное заболевание когда иммунная система атакует железы которые делают слюну и будет срывать. Она смогла также служить как полезный диагностический инструмент в обнаруживать и обрабатывать рак.
«Signaling Кальция использован от разделения клетки к смерти клетки,» Singh говорит. «Большой Часть из тех процессов - от когда клетка разделяет до тех пор пока она не будет умирать - проконтролирована кальцием.»
Простой поступок выбирать вверх ручку требует, что клетки мышцы заключают контракт в образе который делает рукоятку приблизить к ручка и перста схватить ее. Выпущен Кальций, котор хранят внутри клетки мышцы, посылая сигналы которые говорят, что клетки заключают контракт.
Пока роль кальция в signaling клетки известна, понятое что хорошие как каналы кальция проконтролированы. Исследование Singh определяло протеины переходного приемного устройства (TRP) потенциальные по мере того как каналы иона которые переносят кальций в клетки.
Клетки Мышц и клетки нерва, которые действуют путем производить электрические ИМПы ульс, excitable. Они имеют множество кальция направляются кроме протеинов TRP. Все другие клетки nonexcitable, и протеины TRP главные каналы кальция в эти типы клетки.
«Что мы делаем справедливо нова,» он говорит. «Деятельность при канала кальция протеинов TRP была определена только немного лет тому назад. Мы изучаем как каналы кальция TRP действуют и пытающ для того чтобы открыть механизмы для того чтобы повернуть их дальше и когда.
«Эти каналы очень плотно отрегулированы. Если никакой кальций в клетке, то клетка умрет. Если слишком много кальция в клетке, то она умрет,» Singh говорит. «Если проблема с этими каналами, то нам нужно понять причины для ее случаясь.»
Уроженец Индии, Singh ассистент профессора в Отделе Биохимии и Молекулярной Биологии на медицинском институте UND. Он получил Ph.D. в молекулярной биохимии от Университета Бхопала в Индии. Перед соединять UND в самом начале 2003, он был исследователем с
Институтом NIH Национальным Зубоврачебного и Craniofacial Исследования.
На прошлые 5 лет, его работа фокусировала на слюнных железах из-за их важности в поддержании устного здоровья. Оценено что так много по мере того как 4 миллиона людей в Соединенные Штаты терпит от низкой продукции слюны причиненной синдромом Sjogren. В добавлении, пациенты которые получают лучевую терапию для раков в головке и шеи теряют их способность произвести слюну.
С более лучшим вниканием signaling кальция в nonexcitable клетках, исследование ingh демонстрирует что возможно простимулировать железы слюны путем использование терапии гена.
«Мы имеем показано что когда мы впрыскиваем протеин TRP в крысы, мы можем увеличить продукцию слюны,» его говорим.
Исследование Singh также определяло другие каналы протеина TRP которые позволяют кальций вписать клетку. Однако, они каждая работа в различных образах. Некоторые каналы не только транспортируют кальций, но также регулируют процессы клетки, как те которые причиняют рак и neurodegenerative заболевания как Parkinson и Alzheimer.
Протеины Нескольк TRP найдены только в раковидных клетках, которые делают ими полезный biomarker для предыдущих открытия и обработки рака.
«Если эти протеины там, то мы можем сказать что рак превратится в некоторое количество времени,» Singh говорит. «Если мы не видим те протеины, то мы можем сказать что никакой рак.»
С заболеванием Parkinson, исследование Singh показывает что некоторый протеин TRP останавливает невроны от умирать. Через терапию гена, он верит что могло быть возможно простимулировать продукцию протеина для того чтобы защитить клетки головного мозга. Такая же обработка могла также быть эффективна для заболевания Alzheimer, которое действует таким же образом.
Singh также включен в сотрудничествах исследования на медицинском институте UND с Manuchair Ebadi, Ph.D., директором Центра Высокого профессионализма в Нейронауках; Дональд Sens, Ph.D., профессор в Отделе Хирургии; и Джин Homandberg, Ph.D., стул Отдела Биохимии и Молекулярная Биология.
Ebadi специализирует в neurodegenerative заболеваниях как Parkinson, Alzheimer и рассеянный склероз. Sens изучает biomarkers отнесенные к раку груди и пузыря. Homandberg интернационально - узнано для изучений на вырождении хрящевины в остеоартрите.
Singh получил финансирование $100.000 запусков от Северной Дакоты BRIN с которой он закупил оборудование которое позволило он продолжать его исследование на UND. Он также использовал BRIN-фондированную Вычислительную Сеть Химии и Биологии (CCBN) для молекулярного моделирования протеинов. Он один из 20 новых биомедицинских научных работников завербованных к UND и Государственному Университету Северной Дакоты с помощью от Северной Дакоты BRIN.