Ученые выяснили, как белок чувствует прикосновение
Новое исследование под руководством ученых из Института Скриппса (TSRI) показало, что белок, впервые открытый в TSRI в 2010 году, напрямую отвечает за восприятие прикосновения.
Знания об этом белке, называемом Piezo 1, могут быть полезны для разработки более эффективных обезболивающих и будущих методов лечения заболеваний крови, гипертонии и других состояний.
«Эта последняя работа дает окончательное доказательство того, что белки Piezo сами по себе являются "механочувствительными"», — сказал старший автор Ардем Патапутян, профессор TSRI и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI).
Исследование было недавно опубликовано в журнале Cell Reports.
Разгадка «чувства»
Piezo 1 — это «ионный канал» или шлюз в клеточной мембране. Когда он чувствует механическое воздействие, он открывается, позволяя ионам проникнуть в клетку, запуская цепь событий, которые посылают сигнал в мозг. Другими словами, белки Piezo контролируют ощущение прикосновения.
«Из всех наших чувств осязание изучено меньше всего, поэтому прилагаются значительные усилия для его более полного понимания», — сказала Рухма Сайеда, научный сотрудник TSRI и первый автор нового исследования. — «Только сейчас мы начинаем распутывать физиологические роли белков Piezo».
Новое исследование ответило на давний вопрос о Piezo 1: чувствует ли он прикосновение напрямую или на него влияют соседние белки и другие клеточные компоненты? Чтобы изучить это, исследователи использовали «редукционистский» подход, который Сайеда помогла разработать во время своей постдокторской работы. В этой системе ученые извлекают белок из его естественной среды в клетке и изучают его в более простой мембранной среде. Это позволяет увидеть, как белок ведет себя сам по себе, без влияния других клеточных факторов.
Исследователи обнаружили, что Piezo 1 действительно, по-видимому, напрямую чувствует силу, обнаруживая натяжение в клеточной мембране. «Кажется, у него есть встроенный сенсор», — сказала Сайеда.
Следующим шагом в этом исследовании является лучшее понимание молекулярной структуры Piezo 1 — что может привести к созданию «карты» белка и дальнейшему пониманию его функции. «Я также очень рада, что этот редукционистский подход можно применить к другим каналам», — сказала Сайеда. — «Мы сможем понять больше каналов, белков и их физиологические роли».