各思考か処置は体を通って脈打つ百万の電気的信号を送ります。 生成のプロセスの中心でこれらの電気衝動はイオンチャネルです。
イリノイ大学からの研究者による新しい調査はイオンチャネルのメートルの 1 十億分の一より小さい動きを測定します。 この動きは細胞膜のこれらの小さい気孔がどのようにに膜を渡る電圧の変更に応じて開閉したりか重大です。 調査結果はジャーナルニューロンで今週現われます。
イオンチャネルはセルの油性膜で埋め込まれる蛋白質の特別なクラスに属します。 それらはイオンと呼出される荷電粒子のそしてセルへのからの動きを調整します。 ノブの回転によって制御することができる水栓と同じようにチャネルは特定のシグナルに応じて開くか、または閉じます。 例えば、皮の圧力に応じて開くイオンチャネルは私達の触覚を調整します。
電圧はあるチャネルがどのように開くかその重要なスイッチ制御です。 細胞膜を渡る電圧はイオン内部および外側のバランスセルとまたイオンの種類によって決まります。 電圧ゲートで制御されたチャネルは神経細胞によって頭脳からの異なった体の部位に送信メッセージのために重大です。
「これらのチャネルが電圧にどのようにに関して答えるかフィールドに大きい論争が」、言いました調査を導いた物理学教授ポール Selvin イリノイ大学をずっとあります。 イオンチャネルの主セグメントの論争の中心は電圧センサーを呼出しました。
電圧センサーは膜を渡る電圧を正確に測り、開くか、または閉じるようにチャネルに指示します。
電圧センサーの動きのための 1 つのモデルはイオンチャネルの気孔で引き、通過するためにイオンのためのそれをちょうど必要なだけ開く少量だけ上下に動くことを提案します。 2003 年に、イオンチャネルの X 線の結晶構造の彼の作業のための化学のノーベル賞に勝ったローダリック MacKinnon は提案しました競争の考え、 「かいモデルを」。 この考えは膜を渡る電圧センサーの大きい動きを含みました。 X 線の結晶構造は絶妙な細部の蛋白質のスナップショットを提供しま、あらゆる原子の位置を見ることを研究者を許可します。
Selvin に従って、結晶構造との問題は蛋白質がのように見る提供し、限られた情報だけどのようにだけについての蛋白質移動の異なった部分提供するものの静的なスナップショットをことです。 もう一つの心配は蛋白質の水晶を得るのに使用される条件が時々蛋白質の元の構造を変えることです。
新しい調査ではテストへの電圧センサーの動きのモデルを置くために、デイヴィッド Posson ポストドクターは Selvin を使用しました。
彼らはシェーカーのカリウムチャネルと呼出された特定のイオンチャネルの電圧センサーセグメントを調査しました。 この蛋白質は研究者の後でミバエで最初にチャネルの突然変異によりはえは活発に揺れましたことを観察しました検出されました。
元の状態のチャネルを維持するためには、 Posson はカエルの卵の膜に挿入されたイオンチャネルを調査しました。 彼は彼が蛋白質の小さい動きを測定することを可能にした Lanthanide の共鳴エネルギーの転送と (LRET)呼出された蛍光性の技術を使用して 2 つのモデルをテストしました。 技術はどの位によってそれらが離れてあるか明るく光るか、またはぼんやりと分子球根の特別なペアの使用を含みます。 測定はメートルの 1 十億分の一小さい動きに敏感です。 Posson はまた膜を渡る電圧を制御する方法を必要としました。
彼はカエルの卵に電極を挿入することを含む電気生理学と呼出されたアプローチを使用しました。 これは彼に膜を渡る電圧を変更し、チャネルの入り口を調整する機能を与えました。
「私達のアプローチ 2 つの個別の生物物理学の技術、電気生理学をひとつにまとめ、ずっと蛋白質の調査のために独自に有用であると蛍光性は」は Posson 言いました。
チャネルの入り口の間に電圧センサーの動きをマップするためには、 Posson は蛋白質の複数の異なった有利な点からの間隔を測定しました。
「それは蛋白質の表面の特定の位置に立ち、 B を指すためにポイント A からの間隔を集める分子検査官のチームの急派のようと」 Posson 言いましたたくさんです。 「十分な測定と、検査官は蛋白質の三次元形のマップを構築できます」。 Posson はセンサーによって横断された最も大きい間隔が約 2 から予測された何がかいモデルによって 3 倍小さかったよりことを検出しました。 イオンの流れを可能にするためにセンサーが少量だけ移動することを示しました。
「私達はセンサーの動きが極度の小さくないし、極度の巨大ではないこと明確な結果をと」、 Posson 言いました見ています。 測定は蛋白質セグメントの大きい動きを予測したかいモデルのようなモデルに挑戦します。 調査結果はまたセンサー領域の近いゼロ動きがあるモデルを論駁します。 「それは困惑へ電圧センサーが」 Selvin を言ったどのようにの移動するか小さい部分です。
http://www.uiuc.edu/