Принцип работы протон-активируемых хлоридных каналов, защищающих клетки от повреждений

Исследовательская группа под руководством профессора Со Бён-Чана из Департамента наук о мозге DGIST впервые в мире обнаружила, как работают протон-активируемые хлоридные (PAC) каналы, играющие важную роль в защите клеток организма. PAC-каналы являются важными медиаторами клеточных повреждений, вызванных закислением тканей. Раскрыв тайну их активации, команда открыла новый путь для лечения рака и заболеваний мозга.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Наш организм закисляется при длительных физических нагрузках или во время болезни, что может повредить клетки. В частности, при нарушении баланса внутриклеточных ионов хлора (Cl^-) возникает отек (набухание) клеток, что может повредить клетки и ткани. Чтобы предотвратить повреждение клеток, группа профессора Со изучала принцип работы PAC-каналов и теперь на шаг приблизилась к разработке новых методов лечения.

PAC-каналы активируются в ответ на кислую внеклеточную среду, то есть высокую концентрацию протонов (H⁺). Однако до сих пор не было четкого понимания, как регулируется активация этих каналов в клетках. Для решения этой проблемы требовалось углубленное исследование.

Команда профессора Со обнаружила, что для активации PAC-каналов необходимо вещество PI(4,5)P₂ на внутренней стороне клеточной мембраны. Без этого вещества PAC-каналы практически не функционируют, а движение ионов хлора снижается, что предотвращает повреждение клеток. Раскрыв этот процесс, исследователи выявили принцип, регулирующий работу PAC-каналов.

Это исследование значимо, поскольку раскрыло секрет точного механизма работы PAC-каналов. Ожидается, что это открытие поможет в разработке новых методов лечения для подавления клеточных повреждений при таких заболеваниях, как рак и болезни мозга.

«Мы определили регуляторный механизм PAC-каналов, которому до сих пор уделялось относительно мало внимания, — сказал профессор Со. — Ожидается, что принцип работы PAC-каналов, обнаруженный в этом исследовании, будет очень полезен для предотвращения клеточных повреждений при таких заболеваниях, как рак и инсульт».

Первым автором исследования является доктор Ко Ури из Департамента наук о мозге DGIST, соавторами — аспирантка Ли Ын-А и доктор Лим Хён-Хо из Корейского института исследований мозга.