Les chercheurs de Colombie saisissent des images détaillées neuves d'une molécule de température-détection

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Les chercheurs d'Université de Columbia ont saisi des images détaillées neuves d'une molécule de température-détection dans ses conditions ouvertes, intermédiaires, et fermées. Les découvertes nous aideront à comprendre les mécanismes de la sensation chaude, chaude, fraîche, et froide et à accélérer le développement des médicaments pour la variété de conditions, y compris la maladie de la peau, le démangeaison, et la douleur inflammatoires.

Les découvertes étaient publiées en ligne en nature structurelle et biologie moléculaire.

Les chercheurs ont su pour plus qu'un siècle que la perception de la température et de douleur sont réglées par les neurones sensoriels spécialisés. Vers la fin des années 1990, les scientifiques ont découvert un superfamily des molécules, glissières potentielles de récepteur passager (TRP) appelé, à l'intérieur de ces neurones. Des 28 glissières connues de TRP, 11 sont extrêmement sensibles aux changements de la température. Ces « thermoTRPs » s'ouvrent et se ferment en réponse aux variations de la température, permettant à des ions de réussir et de transmettre des signes au système nerveux central.

ThermoTRPs agissent en tant que thermomètres biologiques, permettant à des organismes de détecter les températures dans la gamme physiologique entière, du rhume nocif à la chaleur nocive. Comment ces glissières détectent la température et puis par la suite subissent les modifications au niveau moléculaire est resté un puzzle. »

Alexandre I. Sobolevsky, PhD, chef d'étude et professeur agrégé des biochimies et de la biophysique moléculaire à l'université de Vagelos d'Université de Columbia des médecins et des chirurgiens

Une découverte importante dans le domaine est venue en 2013 quand une microscopie appelée de cryo-électron de technique (cryo-FIN DE SUPPORT) a été employée la première fois aux préposés du service d'image de la famille de glissière de TRP. Depuis lors, presque chaque type de glissière de TRP a été imagé avec cette technique. Mais les scientifiques ne pouvaient pas saisir les images cryo-FIN DE SUPPORT des glissières de thermoTRP aux différentes températures ; en particulier températures élevées, où des glissières sensibles à la chaleur sont activées.

Dans l'étude neuve, le laboratoire de Sobolevsky a recensé une mutation dans une de ces glissières, TRPV3, qui augmente sa sensibilité à la température. En exploitant cette mutation, son équipe pouvait fixer la glissière en positions de fermeture ouvertes, sensibilisées, et ; une opération essentielle en comprenant la structure d'une protéine utilisant la représentation cryo-FIN DE SUPPORT. Les images résultantes ont indiqué les modifications de structure qui se produisent dans TRPV3 une fois qu'elle est activée par la chaleur.

« Ces modifications de structure semblent provenir de la partie de ion-conduite de membrane de TRPV3 qui détecte la température par son interaction avec des lipides environnants de membrane, » dit Appu K. Singh, PhD, un scientifique de recherches d'associé en biochimies et biophysique moléculaire à l'Université de Columbia et au premier auteur du papier. « Davantage les études sont nécessaires pour recenser le détecteur de température de ces glissières plus avec précision. »

TRPV3 est principalement exprimé en cellules de la peau. La glissière joue un rôle dans un grand choix de fonctionnements physiologiques, y compris la sensation de la température, le nociception (la réaction du système nerveux à certains stimulus nuisibles ou potentiellement nuisibles), le démangeaison, la maintenance du barrage de peau, la cicatrisation, et la pousse des cheveux. TRPV3 est également associé à de nombreuses maladies de la peau humaines, telles que la dermatite atopique, le psoriasis, et la rosacée. Les études prouvent que les souris manquant de TRPV3 ne peuvent pas détecter les températures plus chaudes.

« Nos structures non seulement peuvent servir de tremplin aux études des principes biophysiques de l'activation de la température de canal ionique, mais également comme matrices pour le modèle des médicaments pour un grand choix de conditions qui affectent la peau, » dit Sobolevsky.

Dans une étude indépendante publiée dans des transmissions de nature, l'équipe de Sobolevsky avait l'habitude cryo-FIN DE SUPPORT pour déterminer la structure de crTRP1, un thermoTRP trouvé dans Chlamydomonasreinhardtii, un type d'algues. C'est la première fois que la structure d'un thermoTRP a été décrite dans un micro-organisme.

Activation de la glissière TRPV3