protein_structure

ساختار اول اعضای خانواده‌ی پروتئین انتقال دهنده‌ی انسانی یافته شد

دانشمندان UT در جنوب غربی آمریکا، اولین ساختار سه بعدی یک عضو خانواده ی بزرگ از پروتئین های انسانی را که حامل یون های بارشی در سراسر غشای سلولی هستند، منتشر نمودند.

ساختار انتقال دهنده ی کلرید پتاسیم ۱ (KCC1) یافت شده در این مطالعه دارای یون های پتاسیم با بار مثبت (+K) و یون های کلرید با بار منفی (-Cl) در سراسر غشای سلولی است تا به تنظیم حجم سلول کمک کند. این پروتئین یکی از خانواده های بزرگ انتقال دهنده ها است که در بسیاری از بافت های بدن مخصوصا کلیه ها و مغز یافت می شود.

علی رغم مطالعه ی گسترده در زمینه حمل و نقل، فقدان ساختارها با تفکیک بالا مانع از درک عمیق ت اقدامات ان ها شده است. دانشمندان این ساختار را با استفاده از میکروسکوپ کرایو الکترون (Cryo-EM) پیدا کرده اند. این میکروسکوپ یک فناوری پیشرفته است که نمونه ها در دمای بسیار کم با سرعتی منجمد می شوند که از تشکیل کریستال های یخی جلوگیری می کنند.


بیشتر بخوانید:حذف یک پروتئین ناقص توسط مکانیسم سلولی در بیماری آلزایمر


دکتر  Xiao-chen Bai نویسنده ی مربوطه، جهش در این خانواده ی انتقال دهنده ها منجر به بیماری هایی مانند صرع ارثی می شود. نوعی از صرع که از زمان شیرخوارگی آغاز می گردد. داروهایی که انتقال دهنده ها را مورد هدف قرار می دهند، دارویی مدر برای درمان فشار خون بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

دکتر Bai دانشیار رشته ی بیوفیزیک و زیست شناسی سلولی و پژوهشگر Virginia Murchison Linthicum در تحقیقات پزشکی همچنین پژوهشگر پیشگیری از سرطان در تگزاس (CPRIT) گفت:

تنها راه تعیین ساختار پروتئین های سراسری غشا، Cryo-EM است. ما امیدواریم که این ساختار، طراحی داروهای هدفمند این پروتئین را تسهیل نماید. پروتئین های موجود روی غشای سلولی به صورت خاص به کریستال گرافی X-ray مقاوم است. این روش سابقا به عنوان استاندارد طلا در فناوری زیست شناسی ساختاری قبل از Cryo-EM در نظر گرفته میشد.


بیشتر بخوانید:مطالعات پارکینسون نشان می‌ دهد که چگونه داروهای ضد سرطان موجب کاهش پروتئین های سمی در مغز می شوند


در Cryo-EM، نمونه ها با کمک ربات هایی مشاهده می گردند که این ربات های کمک کننده به میکروسکوپ ها می توانند تا دو برابر قد شخص باشند. این میکروسکوپ ها دارای الکترون های پر انرژی شناساگر اند که با کامپیوترهای قدرتمند کار می کنند. این کامپیوترها قابلیت ضبط چندین تصویر را دارند و الگوریتم های پیشرفته ای را برای تفسیر داده ها اعمال می نمایند. اپراتورهای UT Southwestern’s Cryo-EM به مدت ۲۴ ساعته و در هفت روز هفته فعالیت می کند. این کار در UT Southwestern که با استفاده از Cryo-EM انجام می پذیرد، همچنین به تکنیک های پیشرفته تهیه ی نمونه نیاز دارد.


بیشتر بخوانید:پروتئین‌شیک‌های عضله‌ساز ممکن است سلامتتان را تهدید کنند