Исследование регуляции кальциевых каналов помогает разрешить многолетние споры
Учёные разрешили давний спор о молекулярных механизмах, опосредующих кальциевую сигнализацию — биологический процесс, координирующий широкий спектр физиологических реакций. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Клеточная кальциевая сигнализация играет ключевую роль в физиологии человека, включая регуляцию экспрессии генов, запрограммированную гибель клеток и различные иммунные ответы.
До сих пор роль каналов транзиентного рецепторного потенциала канонического типа (TRPC) в опосредовании кальциевого входа, зависимого от истощения запасов (SOCE) — основного процесса поступления кальция — была неясна.
«Это исследование разрешает исторический спор вокруг процесса, называемого SOCE, который существует во всех клетках и особенно важен в иммунной системе», — сказал Мурали Пракрия, доктор философии, профессор фармакологии и соавтор исследования.
«Долгое время молекулярная основа этого пути была неизвестна. В 2006 году мы и другие исследователи идентифицировали новый класс ионных каналов, называемых Orai, как опосредующих SOCE, но было неясно, работает ли Orai совместно с каналами TRPC в реализации SOCE».
В исследовании Пракрия и его коллеги изучали генетически модифицированных мышей без всех генов TRPC. Учёные обнаружили, что истощение клеточных запасов кальция активировало каналы SOCE, сформированные исключительно молекулами Orai1 у этих мышей.
Неожиданно отсутствие всех семи генов TRPC не оказало значительного влияния на кальциевые каналы, зависимые от запасов или от рецепторов.
«Используя очень чувствительные электрофизиологические подходы, мы смогли показать, что при удалении всех семи мышиных каналов TRPC, SOCE и кальциевый вход, опосредованный рецепторами, не нарушается», — сказал Пракрия.
Результаты доказывают, что пополнение запасов кальция в клетках не зависит от белков TRPC, разрешая многолетние дебаты в научном сообществе.
Помимо новых данных о сложных механизмах клеточного входа кальция, результаты могут быть полезны для разработки терапевтических вмешательств, направленных на кальций-связанные расстройства.
«Одним неожиданным открытием было то, что мыши, лишённые всех семи генов TRPC, даже выживают. Это указывает, что каналы TRPC не являются необходимыми для жизнеспособности. Тем не менее, у этих мышей наблюдаются фенотипы», — сказал Пракрия.
«Эти мыши выглядят очень тучными. Это открывает возможность того, что каналы TRPC играют очень важную роль в клеточном метаболизме и метаболизме организма».