Ключевой кислотно-активируемый белковый канал идентифицирован

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса обнаружили давно разыскиваемый белок — протон-активируемый хлоридный канал (PAC). Он активируется в кислой среде и может защищать от повреждающего ткани эффекта инсульта, сердечного приступа, рака и воспаления. Учёные полагают, что открытие этого белка может стать новой мишенью для лекарств при терапии инсульта и других проблем со здоровьем.

«Знание идентичности этого кислотно-стимулируемого белка открывает широкие новые возможности как для фундаментальных исследований, так и для разработки лекарств», — говорит главный исследователь работы Чжаочжу Цю, доктор философии. Исследование опубликовано 26 апреля в журнале Science.

Кислотность в тканях накапливается в результате кислородного голодания, вызванного повреждением или болезнью. По мере роста кислотности тканей она повреждает клетки и может вызвать их гибель. Исследователи отмечают, что известно, что кислотное накопление открывает ворота специализированных каналов в клеточной мембране, вызывая аномальное накопление ионов внутри клетки, что в конечном итоге приводит к её набуханию и гибели. Однако идентичность этого канала оставалась загадкой до сих пор.

Чтобы решить эту давнюю проблему, команда разработала метод быстрого тестирования клеток на наличие этих канальных белков. Исследователи создали линии человеческих клеток, производящих флуоресцентную молекулу — её свечение отключалось бы при открытии каналов в клеточной мембране в ответ на кислоту. Используя эти клетки, учёные систематически протестировали библиотеку из 2725 генов по одному. Таким образом они обнаружили единственный ген под названием TMEM206, инактивация которого надёжно устраняла канальную активность в ответ на кислоту. В ходе дальнейшего исследования выяснилось, что ген соответствует единственному белку, который они назвали PAC.

Этот ген можно найти от человеческого генома вплоть до рыб. «Его эволюционная консервативность и широкая экспрессия предполагают широкую роль этого нового семейства каналов в физиологии и болезнях — теперь мы очень рады всё это выяснить», — говорит Цю.

Любопытно, что ген PAC является одним из генов, наиболее часто различающихся у тибетских горцев и ханьских китайцев. «Это приводит нас к мысли, что PAC может иметь консервативную роль в адаптации к гипоксии», — говорит Цю, — состоянию, которое также приводит к повышению кислотности в организме.