研究員小於一十億分之一評定移動在離子通道的儀表

每個想法或活動發出搏動通過您的身體的百萬個電信號。 在生成中心的進程這些電力衝動是離子通道。

由研究員的一個新的研究從伊利諾伊大學小於一十億分之一評定移動在離子通道的一個儀表。 此移動對在細胞膜的這些微小的毛孔如何至關重要開張并且關閉以回應在電壓上的變化在膜間。 發現本週出現於日記帳神經元。

離子通道屬於在這個細胞的油膩的膜埋置的蛋白質特殊選件類。 他們調控荷電粒子的移動，稱離子，到和在這個細胞外面裡。 很像可以通過啟用瘤控制的水龍頭，通道開張或關閉以回應特定信號。 例如，開張以回應在皮膚的壓的離子通道調控我們的觸覺。

電壓是該重要的切換控制有些通道如何開張。 在細胞膜間的電壓取決於離子於和外部平衡這個細胞並且離子的種類。 電壓裝門的通道為從腦子的傳輸的消息是重要的對不同的身體部位通過神經細胞。

「有在這個域的大爭論關於這些通道如何回應電壓」，說伊利諾伊大學物理保羅 Selvin 教授，導致這個研究。 在離子通道的一個關鍵細分市場的爭論中心叫電壓傳感器。

電壓傳感器衡量在膜間的電壓并且指示通道開張或關閉。

電壓傳感器的移動的一個設計建議它由仅少量調高降低，拖輪在離子通道的毛孔和剛够開張它離子的能通過。 在 2003年，羅德里克 MacKinnon，獲得在化學的一次諾貝爾獎他的在離子通道 X-射線晶體結構的工作的，建議一個競爭的想法， 「槳設計」。 此想法介入電壓傳感器的一個大移動在膜間的。 X-射線晶體結構提供蛋白質快照在精妙的詳細資料的，允許研究員查看每個原子的位置。

根據 Selvin，這種晶體結構的一個問題是它如何的只提供什麼的一個靜態快照蛋白質看起來像并且提供仅有限信息關於蛋白質移動的不同的部分。 另一關心是用於的條件獲得蛋白質水晶有時修改蛋白質的原始結構。

在新的研究中，博士後大衛 Posson 與 Selvin 一起使用放置電壓對這個測試的傳感器移動設計。

他們學習了在稱振動器鉀通道的一條特定離子通道的電壓傳感器細分市場。 此蛋白質在果蠅首先被發現了在研究員以後注意到在通道的一個變化造成蒼蠅有力地震動。

要保留在他們的原始狀態的通道， Posson 學習離子通道被插入到青蛙雞蛋的膜。 他測試了二個設計使用稱 Lanthanide 允許他評定 (LRET)在蛋白質的小的移動的共振能調用的熒光技術。 這個技術介入使用明亮地發光或者或昏暗地根據的一個特殊對分子電燈泡不論多遠分開他們是。 這個評定對移動是敏感的一樣小像一十億分之一儀表。 Posson 也需要方式控制在膜間的電壓。

他使用了稱介入插入電極到青蛙雞蛋的電生理學的一個途徑。 這產生他這個能力更改在膜間的電壓和調控通道空缺數目。

「我們的途徑帶來二個明顯的生物物理學的技術，電生理學，并且熒光，為蛋白質的研究獨立地是有用的」， Posson 說。

在通道空缺數目期間，要映射電壓傳感器的移動， Posson 評定從幾不同的有利位置的距離在蛋白質。

「它是很多像調度突出在蛋白質表面的特定位置并且收集從點 A 的距離指向 B 分子測量員的小組」， Posson 說。 「與足够的評定，測量員能編譯蛋白質的三維形狀的映射」。 Posson 發現傳感器橫斷的最大的距離大約二到三次小於什麼由槳設計預測。 它向顯示傳感器由仅少量移動允許離子流。

「我們看到一個清楚的結果傳感器的移動不是超級極小的，并且不是超級巨大的」， Posson 說。 評定質詢預測蛋白質細分市場的大移動的設計，例如槳設計。 發現也反駁有傳感器區域的一個最近的零的移動的設計。 「它是一個小的部分對難題電壓傳感器如何移動」 Selvin 說。

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