قام باحثون من جامعة كولومبيا بدراسة عمل البروتين الغشائي LRP2 الموجود في الخلايا
عادة ، LRP2 على السطحغشاء الخلية ، في انتظار فرصة للقبض على جزيء عابر. بعد أن يرتبط البروتين بجزيء ما ، تمتص الخلية الجزء الذي يحتوي على سطحه من البروتين ، مكونًا حويصلة داخلية تسمى الجسيم الداخلي. ثم يطلق LRP2 الجزيء داخل الخلية ، ويعيد الجسيم الداخلي البروتين إلى السطح.
لفهم كيفية عمل هذه "العبارة" ،جمع الباحثون عينات من بروتين LRP2 من 500 كلية فأر. لقد وضعوا جزءًا من البروتين في محلول برقم هيدروجيني 7.5 ، والذي يتوافق مع الفضاء خارج الخلية ، وجزءًا في محلول يحاكي الإندوسومات ، برقم هيدروجيني 5.2. باستخدام مجهر الإلكترون ، التقطوا صورًا للبروتينات ثم قاموا بتوصيلها معًا على جهاز كمبيوتر ، وإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد للبروتين في كل من التكوينات المفتوحة والمغلقة.
يوضح النموذج ثلاثي الأبعاد أن البروتينيتحول من بنية أكثر انفتاحًا عند درجة حموضة محايدة تقريبًا خارج الخلية إلى شكل متكتل عند درجة حموضة حمضية داخل الخلية. تسمح هذه التغييرات في الشكل لـ LRP2 بالتقاط الجزيئات من خارج الخلية وإطلاقها داخلها. يقترح الباحثون أن ذرات الكالسيوم المشحونة تحافظ على البروتين مفتوحًا عند درجة الحموضة خارج الخلية. ولكن عندما ينخفض الرقم الهيدروجيني بسبب تدفق أيونات الهيدروجين إلى الجسيم الداخلي ، فإن الأخير يحل محل الكالسيوم ، مما يتسبب في تقلص البروتين.
الحالة المفتوحة والمغلقة للبروتين LRP2. الصورة: أندرو بينكين وآخرون ، الخلية
عندما لا تحتوي بروتينات LRP2 على طفرات، فإنها تنجحوأشار مؤلفو الدراسة إلى الحفاظ على التوازن الجزيئي، على سبيل المثال، في الدم وأنسجة المخ. ولكن عندما تكون هناك تغييرات طفيفة في التشريح الجزيئي الضخم لـ LRP، فإن هذه البروتينات تساهم في تطور الأمراض.
يمكن أن يسبب خلل في البروتين في الكلىأمراض الكلى المزمنة ومتلازمة دون بارو وعدد من أمراض الكلى القاتلة عند الأطفال حديثي الولادة. تساهم الاضطرابات في الدماغ في تطور مرض الزهايمر. يقول العلماء إن فهم كيفية عمل هذه الآلية الجزيئية المعقدة سيساعد في علاج الأمراض المختلفة.
قراءة المزيد:
اندلع توهج قوي على الشمس: لقد أثر بالفعل على الأرض
تم اكتشاف قلعة من القرون الوسطى مصادفة في الغابة: فاجأ الاكتشاف العلماء
اكتشف العلماء مرضًا وراثيًا جديدًا عند الأطفال: كيف يتجلى ذلك
على الغلاف: حالتان من بروتين LRP2. الصورة: أ. فيتزباتريك، أ. بينكن، إل. شابيرو، معهد زوكرمان في كولومبيا