科学者は小さい蛋白質がセルのすべての通信連絡をどのように感じるか検出します

セルはとしてカルシウムにユニバーサル通信手段頼ります。 例えば、カルシウムの突然の突進は頭脳の思考を運ぶか、または中心のセルを打たせます神経細胞を誘発できます。 長年のミステリーはセルおよび分子がどのように適切にずっとセル内のカルシウム変動の変化に感じ、答えることをどうにかしてかです。

、生物医学的なエンジニアのチームは Johns Hopkins の医科大学院でセルの 6 月 27 日問題で報告してカルシウムセンサー蛋白質のカルモジュリンが最も近いチャネルを通るカルシウムのローカル流れ、また全体のセルを渡る多くのチャネルを入力する全体的なカルシウム流れを両方どのように正確に測ることができるか検出しました。

「それはを聞くために最も容易な人があなたへ最も近く 1 才であるが、私達にすべて部屋全体続く他の興味深い会話のために耳を保つ機能が」ありますカクテルパーティーにであることのようです Hopkins でデイヴィッドユェ、 M.D.、 Ph.D を。、生体医用工学の教授言います。 「それは他の耳が」。 「セルを渡る遠いチャネルを通って来るカルシウムを聞く」間、カルモジュリンが 1 つの耳を通って最も近いチャネルを通って来るカルシウムを感じる同じような事をしていることなります

通常、カルモジュリンは各カルシウムチャネルの近くで正しく置かれます。 数年前に、科学者はカルモジュリンが間隔でチャネルを通してセルを入力するローカルカルシウムと全体的なカルシウムの間でどうかして感覚的な焦点を切替えることができることを検出しました。

カルモジュリン蛋白質は 2 つの球そっくりの丸い突出部から、ユェを、成っています説明し、異なったカルシウム感知の 「耳として」。機能するのはこれら二つの丸い突出部です C の丸い突出部は局部的に聞き、 N の丸い突出部は全セルを渡って、全体的に聞きます。 カルモジュリンの 2 つの丸い突出部がカルシウムの異なったソースをどのように感じることができるか把握するためにはチームは 2 又のあるアプローチを取りました。

最初に、それらはカルモジュリンの丸い突出部の異なった潜在的なカルシウム検出のメカニズムをテストした数学シミュレーションを行うのにコンピュータを使用しました。 他は N の丸い突出部が急速に行くために割り当てる一方カルモジュリンの C の丸い突出部がカルシウムに長い間ハングすることを示しました。 シミュレーションはカルシウム保留時間のこれらのわずかな相違がローカルおよび全体的なカルシウムレベルを感じるカルモジュリンの能力の役割を担うかもしれませんことを提案しました。 「支部カルシウムイオンが C の丸い突出部にスタックすれば、ほとんど行くために割り当てないし従ってローカルカルシウムは支配します」、ユェを言います。

対照によって、 N の丸い突出部は急速にカルシウムを放し、次に空および使用できま遠いカルシウムチャネルからセルを入力するカルシウムを結合するために全体的なカルシウムのレセプションを許可します。 カクテルパーティー、に類似したあなた自身の会話の休止の間に他の会話をつかまえることは容易です。

調査チームはカルシウムチャネルに接続した実質のカルモジュリン蛋白質のテストによってそれから数学予言を確認しました。 新しいアプローチを使用して、彼らは単一カルシウムチャネルを通して正確にカルシウムパルスを制御し、カルモジュリンがどのように答えたか見ました。 彼らは数学的モデルを確認できました。

カルシウムの言語を理解することはセルがどのように通信するか理解するために重大、言いますユェを、また神経の病気を理解するために重要であり。 例えば、早い抗精神病薬はカルモジュリンの処置の妨害によって働くことができます。 「これらの薬剤が実際にどのように働くか私達が学んでいるので」、ユェは言います、 「私達はより大きい潜在的能力および少数の副作用の次世代の薬剤のデザインにカルモジュリンの私達の新しい理解を貢献してもいいです」。

研究は健康のある各国用協会によって資金を供給されました。

ペーパーの著者はミハエル Tadross のキヅタディックおよびユェ、 Hopkins 全員です。

http://www.jhu.edu