Para peneliti di Universitas Chicago telah menemukan bahwa proses biologis baru ditemukan dikenal sebagai sumoylation - sampai sekarang dianggap hanya aktif dalam inti - juga terjadi di dekat permukaan sel di mana ia mengatur setidaknya satu dan mungkin berbagai jenis protein, memberikan target baru untuk pengembangan obat baru.
Penemuan, diterbitkan dalam edisi 8 2005 April jurnal Cell, menjawab pertanyaan dating kembali ke 1950-an: Bagaimana sel mengontrol pergerakan latar belakang ion kalium melintasi membran sel? Proses ini penting karena aliran ion kalium menentukan apakah "bersemangat" sel-sel di otak, jantung dan otot rangka "api," saraf mengirimkan impuls yang menjadi pikiran, detak jantung dan dunks basket.
"Kami menemukan bahwa proses belajar sedikit-disebut sumoylation, sebelumnya dikaitkan dengan protein nuklir, aktif dan penting di luar nukleus pada membran plasma," kata penulis studi Steven Goldstein, MD, Ph.D., profesor dan ketua pediatri dan direktur Lembaga Ilmu Pengetahuan Pediatric Molekuler di University of Chicago. "Ini menambah bab baru untuk buku tentang bagaimana sel kontrol fungsi saluran ion:. Keterkaitan peptida reversibel"
Saluran ion berada di setiap sel dalam tubuh manusia. Mereka dikontrol ketat terowongan melalui hambatan membran yang terus di isi sel, memisahkan sel dari dunia luar. Saluran ion membiarkan ion seperti kalium, natrium dan kalsium mengalir masuk dan keluar dan begitu juga regulator kunci dari proses fundamental dalam biologi.
"Ion adalah mata uang dunia seluler," jelas Goldstein. "Sel mengumpulkan beberapa ion, yang lain mereka melepaskan Ion disimpan, menghabiskan, dan dipertukarkan.."
"Solvabilitas Seluler," ia menambahkan, "kemampuan untuk merespon rangsangan yang hidup, adalah semua tentang keseimbangan antara ion di dalam dan di luar setiap sel. Masuknya membagikan bertahap atau tiba-tiba ion melalui saluran ion adalah dasar bagi mereka selular kegiatan yang memberi kita pikiran, pemandangan, selera, suara dan kemampuan kita untuk bergerak. "
"Akibatnya," ia menambahkan, "sel kontrol tindakan ini dengan hati-hati saat kita melihat keuangan kita, itulah sebabnya mengapa begitu banyak dari mediasi paling ampuh yang kita gunakan untuk merawat untuk target pasien kami 'satu atau lain saluran ion."
Tim Goldstein menemukan jenis saluran ion yang dikenal sebagai latar belakang (atau bocor) saluran kalium dalam sel ragi pada tahun 1995 dan pada lalat buah pada tahun 1996. Meskipun kebocoran kalium pertama kali dijelaskan pada 1950-an ketika itu diakui untuk mengontrol eksitasi saraf, alasan kebocoran sebelumnya tidak pernah dipahami.
Klon manusia pertama saluran ini,, K2P1 menghasilkan banyak kegembiraan, Goldstein mengatakan, tetapi tidak seorangpun bisa belajar banyak tentang hal ini karena tampaknya selalu bisu. "Ini berkecil hati banyak orang."
Masalahnya adalah bahwa beberapa mekanisme tersembunyi membungkam saluran, memasukkan pipa, tetapi tidak ada metode yang dikenal saluran regulasi tampaknya terlibat.
Goldstein dan rekan mulai mencurigai sumoylation [SUE-lumbung-e-LAY-shun]. Dalam proses ini, enzim menempel peptida kecil bernama SUMO (untuk kecil ubiquitin-seperti protein pengubah) ke protein lain. Kehadiran SUMO mengubah bagaimana fungsi protein kedua.
Tim Goldstein pertama menunjukkan bahwa enzim SUMO-konjugasi adalah berlimpah di membran plasma, hanya di dalam permukaan sel. Mereka selanjutnya menunjukkan bahwa itu ditambahkan SUMO ke bagian tertentu dari saluran K2P1, dan ketika ini terjadi saluran sepenuhnya diam. Ketika sebuah enzim yang berbeda dihapus tag SUMO, bagaimanapun, ion mulai mengalir melalui saluran tersebut.