Ученые впервые увидели структуру белка, отвечающего за чувство осязания

Исследователи из Института Скриппс (TSRI) определили структуру белка Piezo1, который входит в семейство белков, преобразующих физические стимулы (например, прикосновение или кровоток) в химические сигналы. Результаты, опубликованные в журнале Nature, открывают путь к разработке методов лечения заболеваний, связанных с мутациями в Piezo1, таких как наследственный стоматоцитоз с обезвоживанием и врожденная лимфедема.

Белок Piezo1 и родственный ему Piezo2 были открыты в лаборатории Ардема Патапутяна в 2010 году. Эти белки являются ионными каналами — они пропускают ионы через пору в ответ на механический стимул. Они играют ключевую роль в сенсорной нейробиологии и сосудистой физиологии.

До сих пор точная структура Piezo1 была неизвестна. Новое исследование, проведенное с помощью высокоразрешающей криоэлектронной микроскопии (cryoEM), показало, что Piezo1 состоит из трех изогнутых «лопастей», окружающих центральную пору. Ученые полагают, что эти лопасти двигаются в ответ на механическую силу, открывая и закрывая пору для прохождения ионов и передачи сигнала о прикосновении.

Каждая лопасть имеет лучеобразную структуру, служащую основой. В месте соединения лопастей в центре находится «якорный домен», окружающий пору.

Структура Piezo1 уникальна тем, что это «все-в-одном» белок: ему не нужно соединяться с другими белками или клеточными структурами для передачи сигнала.

Следующим шагом станет изучение архитектуры белка и механизма работы каждой его части. Ученые планируют исследовать белок в различных конформациях, помимо закрытой, которая была определена в текущей работе.