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离子通道门控动力学研究的新方法

Published on April 19, 2005 at 5:54 PM · No Comments

洛斯阿拉莫斯国家实验室工作的科学家已经开发出一种离子通道门控动力学研究的新方法。

离子通道是一种蛋白质孔,让离子(如钙的带电原子)通过细胞膜传递。方法适合到一个新的模型类的数据,所谓的清单interconductance排名(MIR)模型,这将会给研究人员提供一个机制更好地了解离子通道的开启和关闭。

在目前国家科学院著​​名的法律程序问题发表的研究,实验室理论家布鲁诺威廉和约翰皮尔逊和博士后研究员杨进形容他们的工作,使用独立开来,封闭的转换,以简化离子通道门控模型用来代表不同的开放和封闭状态之间检测不到变化的动力学。

离子通道门控功能的生物功能的关键。在人类中,例如,神经和肌肉无法离子通道的功能没有,你将无法思考或移动。已被证明在人类错误的离子通道,造成严重的疾病,如囊性纤维化和糖尿病和更微妙的,但仍然是危险的生理影响,如过度反应全身麻醉。布鲁诺说:“我们发现新的简化的模型反映的是一个人的知识什么转换可以发生一个通道各国之间的不完整方式。之一打开状态,(海外)的情况下,例如,和两个封闭(三)国家,它是不可能来告诉是否转换连接的O既彗星的(COC),或只之一(CCO)的,我们已经找到了一套简单的模型,可以适应任何数据唯一,所以,数据可以随时在我们的设置区分模型(包含CCO的,但不奥委会),这应该让分子生物学家想出更好,更简单,什么是离子通道发生的模型,即使完整的图片仍然是隐蔽的。“

约翰皮尔逊说,“如钙,钠和钾离子在几乎所有的生物过程中发挥根本性的作用,钙,例如,重要的是,在施肥,细胞死亡,细胞分裂,人的听力,记忆力,视力和免疫系统,它也起着在癌症,阿尔茨海默氏症的一个因素,酒精引起的神经元损伤,偏头痛,性心肌病(心脏衰竭),高血压和其他正常和不正常的生理功能的主机。其他离子和离子通道的是,如肌肉收缩过程的重要和神经传导。“

研究人员一直能够分离出单个通道和检测的离子流和电气观察通道是否开启和关闭。通道保持打开或关闭多久,他们还可以推断,有几种不同的开放和封闭状态。使用模型称为聚合马尔可夫过程,研究人员能够代表不同的开放状态检测不到的变化,与不同的封闭状态。然而,有一个连接的方式,甚至少数国家的巨大。例如,只有四开四关闭状态连接超过200万的可能途径。

利用膜片钳记录的数据集,洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员可以申请MIR的方法,以数学减少可能的离子通道拓扑数以百万计的水平之间的冗余。补丁夹具使用在研究离子通道动力学的文书。该研究的总体目标是提供了解离子通道,使研究人员把重点放在更小,更易于管理的数据集拓扑的工具和战略。

和平研究适合更广泛的领域的专业知识,洛斯阿拉莫斯国家实验室在复杂系统建模,在一般情况下,特别是在理论生物学和生物物理学模型和领域保持。

http://www.lanl.gov