Исследование, проведённое в Weill Cornell Medicine и опубликованное 19 февраля в журнале Nature Communications, выявило, что млекопитающий BK-канал (Slo1) регулирует свою активность путём механизма «шар и цепь», когда белковый «шар» на гибкой цепочке физически блокирует проток канала.
Ионные каналы, встроенные в клеточные мембраны, обеспечивают транспорт заряженных молекул, поддерживая передачу сигналов и связь между нейронами, а также участвуют в регуляции работы мышц и сердечно-сосудистой системы.
BK-каналы выводят калиевые ионы из клеток, что влияет на возбудимость нейронов и мышечных клеток, контролирует кровоток и обработку звуковых сигналов, их дисфункция ассоциируется с эпилепсиями, двигательными нарушениями, гипертензией и синдромами потери слуха.
Метод «шар и цепь» заключается в том, что шаровидный белковый модуль, прикреплённый к длинной гибкой цепи, за счёт перемещения блокирует пору канала, останавливая выход калиевых ионов; этот механизм был впервые непосредственно визуализирован с помощью низкотемпературной электронной микроскопии (cryo-EM).
Техника cryo-EM позволила запечатлеть каналы в различных конформационных состояниях, а вычислительное моделирование, выполненное под руководством д-ра Алессио Аккарди, профессора физиологии и биофизики Weill Cornell Medicine, выявило, что первые три аминокислоты плагина критичны для его связывания с порой.
Предыдущие исследования, включая работу 2020 года под руководством д-ра Крины Нимиден и её коллег, доказали наличие подобного механизма в бактериальном калиевом канале MthK, что подчёркивает эволюционные различия между простыми и сложными каналами.
Д-р Крина Нимиден, старший автор исследования и профессор физиологии и биофизики в анестезиологии Weill Cornell Medicine, продолжает работу над изучением влияния липидных молекул мембраны на активность BK-каналов для дальнейшего расширения понимания их модуляции.
Полученные данные открывают перспективы для разработки новых лекарственных препаратов, способных точечно регулировать работу ключевых ионных каналов, что имеет значение для терапии таких заболеваний, как эпилепсия и гипертензия.
Изображение носит иллюстративный характер
Ионные каналы, встроенные в клеточные мембраны, обеспечивают транспорт заряженных молекул, поддерживая передачу сигналов и связь между нейронами, а также участвуют в регуляции работы мышц и сердечно-сосудистой системы.
BK-каналы выводят калиевые ионы из клеток, что влияет на возбудимость нейронов и мышечных клеток, контролирует кровоток и обработку звуковых сигналов, их дисфункция ассоциируется с эпилепсиями, двигательными нарушениями, гипертензией и синдромами потери слуха.
Метод «шар и цепь» заключается в том, что шаровидный белковый модуль, прикреплённый к длинной гибкой цепи, за счёт перемещения блокирует пору канала, останавливая выход калиевых ионов; этот механизм был впервые непосредственно визуализирован с помощью низкотемпературной электронной микроскопии (cryo-EM).
Техника cryo-EM позволила запечатлеть каналы в различных конформационных состояниях, а вычислительное моделирование, выполненное под руководством д-ра Алессио Аккарди, профессора физиологии и биофизики Weill Cornell Medicine, выявило, что первые три аминокислоты плагина критичны для его связывания с порой.
Предыдущие исследования, включая работу 2020 года под руководством д-ра Крины Нимиден и её коллег, доказали наличие подобного механизма в бактериальном калиевом канале MthK, что подчёркивает эволюционные различия между простыми и сложными каналами.
Д-р Крина Нимиден, старший автор исследования и профессор физиологии и биофизики в анестезиологии Weill Cornell Medicine, продолжает работу над изучением влияния липидных молекул мембраны на активность BK-каналов для дальнейшего расширения понимания их модуляции.
Полученные данные открывают перспективы для разработки новых лекарственных препаратов, способных точечно регулировать работу ключевых ионных каналов, что имеет значение для терапии таких заболеваний, как эпилепсия и гипертензия.
