Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν πώς αγγίζουν οι πρωτεΐνες
Μια ομάδα με επικεφαλής τους ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας του Σαν Φρανσίσκο έχει εντοπίσει τον μοριακό μηχανισμό με τον οποίο η πρωτεϊνική πιεζο1 ανιχνεύει τις μηχανικές δυνάμεις και τα μετατρέπει σε ηλεκτρικά σήματα.
Το PIEZO1 βρίσκεται στις κυτταρικές μεμβράνες αισθητήριων νευρώνων, οι οποίες είναι υπεύθυνες για την ανίχνευση της αφής, της πίεσης και του πόνου. Όταν αυτοί οι νευρώνες διεγείρονται, ανοίγει το piezo1, επιτρέποντας στα ιόντα να ρέουν στο κύτταρο και να δημιουργούν ένα ηλεκτρικό σήμα που αποστέλλεται στον εγκέφαλο.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα συνδυασμό τεχνικών, συμπεριλαμβανομένης της κρυσταλλογραφίας και της ηλεκτροφυσιολογίας, για να προσδιορίσουν τη δομή του piezo1 και τον τρόπο με τον οποίο αλλάζει όταν ενεργοποιείται. Διαπίστωσαν ότι το Piezo1 έχει μια μοναδική δομή που μοιάζει με λεπίδες που λειτουργεί σαν βραχίονας μοχλού. Όταν η δύναμη εφαρμόζεται στη λεπίδα, ανοίγει το κανάλι, επιτρέποντας τα ιόντα να ρέουν.
Η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για καταστάσεις όπως ο χρόνιος πόνος, οι διαταραχές άγχους και ο νευροπαθητικός πόνος, οι οποίες προκαλούνται από βλάβη στους αισθητήριους νευρώνες. Με τη στόχευση της πιεζοεξαρέρας, οι ερευνητές μπορεί να είναι σε θέση να αναπτύξουν φάρμακα που είτε εμποδίζουν είτε ενισχύουν τη δραστηριότητά τους, ανάλογα με το επιθυμητό αποτέλεσμα.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature, ρίχνουν επίσης φως στους βασικούς μηχανισμούς με τους οποίους τα κύτταρα αισθάνονται το περιβάλλον τους. Το PIEZO1 είναι μόνο μία από μια οικογένεια πρωτεϊνών που εμπλέκονται στη μηχανική και οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να δώσουν πληροφορίες για το πώς λειτουργούν αυτές οι άλλες πρωτεΐνες.
"Η μελέτη μας παρέχει μια λεπτομερή κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η PIEZO1 αισθάνεται τις μηχανικές δυνάμεις σε μοριακό επίπεδο", δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Yifan Cheng, PhD, αναπληρωτής καθηγητής βιοχημείας και βιοφυσικής στο UCSF. "Αυτή η γνώση θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για διάφορες καταστάσεις που επηρεάζουν την αίσθηση αφής και πόνου".
