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Lo studio rivela i meccanismi molecolari unici della pompa dell'acido dello stomaco

I ricercatori ed i colleghi dell'università di Nagoya hanno migliorato la comprensione dei meccanismi molecolari di una proteina chiave che rende lo stomaco acido. I loro risultati, pubblicati nelle comunicazioni della natura del giornale, hanno potuto piombo per migliorare le droghe per le ulcere allo stomaco e fare luce sulle funzioni di simili proteine attraverso il corpo umano.

Questa proteina gastrica pompa in ioni acidi per fortificare il nostro stomaco, che è importante per digestione ma può a volte piombo alle ulcere. I nostri risultati migliorano la nostra comprensione di come questi tipi di proteine funzionano e le invitare per avere ulteriori applicazioni nello sviluppo della droga.„

Kazuhiro Abe, cavo di ricerca e cristallografo della proteina, università di Nagoya

La proteina++ dell'atpasi di H/K è un enzima che pompa gli idrogenioni (H)+ nello stomaco per aiutare digestione ed uccidere qualsiasi errori che potremmo inghiottire con il nostro alimento e bere. Tuttavia, l'eccessiva acidificazione dello stomaco può piombo alle ulcere. Le droghe che bloccano l'attività dell'enzima potrebbero quindi diminuire i sintomi dell'ulcera di facilità e di acidificazione.

Per progettare le droghe più efficaci, gli scienziati devono sapere la proteina funziona. In questo studio, i ricercatori lo hanno dimostrato ha una funzionalità insolita. per pompare gli idrogenioni nello stomaco, le necessità della proteina in primo luogo di legare ad uno ione del potassio (k)+. Le simili proteine legano tipicamente due tali ioni del potassio per avviare il meccanismo della pompa. Ma bisogni++ soltanto uno dell'atpasi di H/K.

Per studiare, gli scienziati da costruzione le versioni novelle della proteina. Aggiungendo cinque amminoacidi alle posizioni specifiche e poi studiando la nuova struttura con un microscopio dell'cryo-elettrone, da costruzione un modulo mutante dell'atpasi++ di H/K che limitano a due ioni del potassio.

I risultati aiuteranno gli scienziati a capire perché queste proteine importanti della pompa legano ai numeri differenti degli ioni. Possono usare quelle informazioni per scucire i meccanismi molecolari di simili proteine altrove.

“Abbiamo molte pompe del catione [ione con una carica positiva] nel nostro organismo. Le pompe del sodio (+Na) tengono le celle vive e determinano la segnalazione nel sistema nervoso. Le pompe (Ca)+ del calcio sono vitali per la contrazione del muscolo,„ Abe dice. “La nostra strategia sarebbe utile da studiare la selettività del catione per ogni pompa del catione, che è una domanda centrale per gli scienziati che lavorano alle proteine di trasporto del catione.„

Source:
Journal reference:

Abe, K., et al. (2021) Gastric proton pump with two occluded K+ engineered with sodium pump-mimetic mutations. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-26024-1.