La Nuova tecnologia della macchina fotografica accoppiata con il microscopio elettronico permette che i biologi vedano le componenti cellulari minuscole

Facendo Uso di nuova, macchina fotografica fulminea accoppiata con un microscopio elettronico, scienziati del Centro Medico di Columbia University hanno catturato le immagini di una di più piccole proteine in nostre celle “da vedere„ con un microscopio.

La proteina - STRA6 chiamato - si siede nella membrana delle nostre celle ed è responsabile del trasporto della vitamina A nell'interno delle cellule. La Vitamina A è essenziale a tutti i mammiferi ed è particolarmente importante nella fabbricazione dei fotorecettori nei nostri occhi e nella placenta e nel feto in cui è critico per lo sviluppo normale.

Immagini della proteina - che ha rivelato parecchie funzionalità insolite --- sono stati pubblicati nell'emissione del 26 agosto della Scienza del giornale, dal biologo strutturale Filippo Mancia, dal PhD, dall'assistente universitario della fisiologia e dalla biofisica cellulare, che piombo un gruppo di altri scienziati compreso Wayne Hendrickson, Larry Shapiro, Joachim Frank e Bill Blaner al Centro Medico di Columbia University, Loredana Quadro alla Rutgers University, Chiara Manzini all'Università di George Washington e David Weber alla Scuola di Medicina dell'Università del Maryland.

Fino al nuovo studio, il modo che STRA6 trasporta la vitamina A nella cella era stato un mistero. La Maggior Parte dei trasportatori interagiscono direttamente con le sostanze che trasportano. Ma STRA6 interagisce soltanto con Vitamina A via una proteina intermedia che porta la vitamina A grassa nella circolazione sanguigna. Rivelare la struttura di STRA6 può non solo dare ai ricercatori la comprensione nel trasporto della Vitamina A, ma anche a bugne circa come altri trasportatori relativi possono lavorare.

Un nuovo tipo di tecnologia della macchina fotografica era un elemento chiave ad ottenere le immagini di STRA6. Una Volta accoppiato con un microscopio elettronico - la macchina fotografica permette che i biologi vedano minuscolo, mai-vedere-prima dei dettagli strutturali del macchinario interno delle nostre celle.

“Possiamo ora ottenere vicino a risoluzione atomica perché la nuova macchina fotografica è molto più veloce e che permette che noi catturiamo un film delle molecole,„ diciamo Oliver Clarke, il PhD, un ricercatore del socio nel laboratorio di Hendrickson al Centro Medico di Columbia University. “Anche sotto il microscopio elettronico, le molecole stanno muovendo intorno da un importo minuscolo, ma quando catturate una maschera di qualcosa che si muove, esce confuso. Con un tal film, possiamo allineare i fotogrammi del film per generare un'immagine più marcata.„

La Rappresentazione la molecola egualmente dipendeva dalle procedure biochimiche scrupolose, si è sviluppata da Yunting Chen, PhD e ricercatore del socio nel laboratorio di Mancia, per generare un gran quantità di proteina e per separarle da altre componenti delle cellule. “È una proteina molto delicata ed abbiamo dovuto imitare il suo ambiente per tenerlo dall'uscire della forma,„ dice. Quegli sforzi hanno richiesto circa due anni per perfezionare.

I ricercatori hanno usato circa 70.000 diverse maschere di STRA6 per generare una mappa dimensionale 3 della proteina, che è stata usata per costruire un modello atomico accurato al più piccolo dettaglio.

Le immagini ed il modello rivelano STRA6 è “un bit di un freak,„ dice il Dott. Clarke. Ancor più sorprendente era il fatto che STRA6 non funziona da solo, ma invece strettamente è associato con un'altra proteina, calmodulina, che svolge un ruolo chiave nella segnalazione del calcio.

Sebbene la Vitamina A si muova con STRA6 per entrare nella cella, non c'è canale in STRA6 come la maggior parte dei trasportatori. Invece, la vitamina A fornisce la cima di STRA6, ma d'altra parte sembra sospesa uscire attraverso una finestra laterale che si apre direttamente nella membrana cellulare, non l'interno delle cellule.

Sebbene questo debba essere verificato, il meccanismo può essere un modo proteggere le celle da troppa vitamina A. “La Vitamina A è realmente in qualche modo tossica,„ dice il Dott. Mancia. “La vitamina A dell'Intrappolamento dentro la membrana può tenere il controllo della quantità dentro la cella.„

Il nuovo modello di STRA6 avanza la comprensione di una funzione cellulare critica e può aiutare i ricercatori a capire come altro, ancora le componenti cellulari misteriose, lavoro.

Sorgente: Centro Medico di Columbia University