Proteine: Ungeordnet mit einem Zweck

Diese Forschung in Aktion Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Wie Wachen, die Steuern Einstieg und Ausstieg aus einem Gebäude spezialisiert regulieren Moleküle wie die oben abgebildete Ionenkanal welche Ionen durch eine Zellmembran passieren. Forscher haben vor kurzem entdeckt, dass dieser Kanal hat eine spezielle "unordentlich" Region, die in ihrer Funktion wichtig ist.

Die Ionen in unserem Körper enthalten Natrium, Kalzium und Kalium, und sie ermöglichen Nerven, Signal, Muskeln zu beugen und Hormone in geordneter Weise abgesondert werden. Ionen-Kanalproteine sind entscheidend für die Erhaltung von gesunder Zellen und Störungen, Epilepsie, Asthma, chronische Schmerzen, Parkinson und anderen Erkrankungen beitragen können.

Seit mehr als einem Jahrhundert haben Chemiker verstanden, dass der Fluss von Ionen über Zellmembranen elektrische Signale und das Äquivalent von elektrischem Strom produzieren könnte. 1998 bekam Wissenschaftler die ersten guten Blick auf die Kalium-Ionenkanals beim Rockefeller University Roderick MacKinnon seine Struktur auf atomarer Ebene erfasst. Dies war eine solche grundlegende Leistung, dass MacKinnon einen Nobelpreis in der Chemie nur fünf Jahre später erhielt.

Jetzt Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis Teil das Innenleben des großen Kalium vorgestellt haben – "BK" — Ionenkanal. Im Bild oben bewegen Kaliumionen (lila Punkte) durch die schmale Öffnung des Kanals (gewickelte Struktur), elektrische Signale zu generieren und zelluläre Kommunikation ermöglichen. Schauen Sie durch eine bis nah dran, die Wissenschaftler gelernt, dass ein flexibles Segment des Proteins, die ungeordnet ist — oder fehlt eine definierte Struktur – vorübergehend blockiert diese Passage, nachdem das elektrische Signal ausgelöst wird.

Da ein Protein 3D-Form seine Funktion bestimmt, es ist faszinierend, die eine unstrukturierte Stück eines – und potenziell viele andere — hat bestimmte Aufgaben zu. Die Wissenschaftler zeigten, dass die wesentliche Rolle des Segments Kanal ungeordneten BK Nestle in eine Bindungsstelle, den Kanal zu inaktivieren. Die Forscher vermuten, dass unstrukturierte Segmentform erleichtert durch Engstellen die Bindungsstelle zu quetschen.

Die Arbeit könnte zu einem neuen Verständnis des warum funktionell wichtige Teile einiger Proteine nicht klar definierte Strukturen haben können. Es könnte auch Wissenschaftler denken, neue Wege zur Behandlung von Kanal-Erkrankungen helfen.

Diese Forschung wurde von der National Institutes of Health unterstützt. Um mehr Bilder und Videos der biomedizinischen Grundlagenforschung in Aktion zu sehen, besuchen Sie die biomedizinische Beat Cool Bild Galerie.

Anmerkung der Redaktion: Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Die Recherche im Archiv der Aktion zu sehen.