Columbian yliopiston tutkijat tutkivat soluista löydetyn kalvoproteiinin LRP2 toimintaa
Tyypillisesti LRP2 on pinnallasolukalvo, joka odottaa tilaisuutta saada kiinni ohimenevä molekyyli. Kun proteiini on sitoutunut molekyyliin, solu imee pintansa osan, joka sisältää proteiinia, muodostaen sisäisen vesikkelin, jota kutsutaan endosomiksi. LRP2 vapauttaa sitten molekyylin solun sisällä, ja endosomi tuo proteiinin takaisin pintaan.
Ymmärtääksesi kuinka tämä "lautta" toimii,Tutkijat keräsivät näytteitä LRP2-proteiinista 500 hiiren munuaisesta. He panivat osan proteiinista liuokseen, jonka pH oli 7,5, joka vastaa solunulkoista tilaa, ja osan liuokseen, joka jäljittelee endosomeja, jonka pH oli 5,2. Kryoelektronimikroskoopilla he ottivat kuvia proteiineista ja liittivät ne sitten yhteen tietokoneella luoden kolmiulotteisia karttoja proteiinista sekä avoimissa että suljetuissa muodostelmissa.
3D-malli osoittaa, että proteiinimuuttuu avoimemmasta rakenteesta lähes neutraalissa pH:ssa solun ulkopuolella paakkuuntuneeseen muotoon happamassa pH:ssa solun sisällä. Nämä muodon muutokset antavat LRP2:lle mahdollisuuden siepata molekyylejä solun ulkopuolelta ja vapauttaa ne solun sisällä. Tutkijat ehdottavat, että varautuneet kalsiumatomit pitävät proteiinin auki solunulkoisessa pH:ssa. Mutta kun pH laskee vetyionien virtauksen vuoksi endosomiin, jälkimmäinen syrjäyttää kalsiumin, mikä saa proteiinin supistumaan.
LRP2-proteiinin avoin ja suljettu tila. Kuva: Andrew Beenken et al., Cell
Kun LRP2-proteiinit eivät sisällä mutaatioita, ne onnistuvatylläpitää molekyylitasapainoa esimerkiksi veressä ja aivokudoksessa, tutkijat huomauttavat. Mutta kun LRP:n valtavassa molekyylianatomiassa tapahtuu pieniäkin muutoksia, nämä proteiinit edistävät sairauksien kehittymistä.
Proteiinin toimintahäiriö munuaisissa voi aiheuttaakrooninen munuaissairaus, Donne-Barrow'n oireyhtymä ja lukuisia kuolemaan johtavia nefrologisia sairauksia vastasyntyneillä. Aivojen häiriöt edistävät Alzheimerin taudin kehittymistä. Tämän monimutkaisen molekyylimekanismin toiminnan ymmärtäminen auttaa eri sairauksien hoidossa, tutkijat sanovat.
Lue lisää:
Voimakas leimahdus puhkesi Auringossa: se on jo vaikuttanut Maahan
Metsästä vahingossa löydetty keskiaikainen linnoitus: löytö yllätti tutkijat
Tutkijat ovat löytäneet lapsille uuden geneettisen sairauden: miten se ilmenee
Kannessa: LRP2-proteiinin kaksi tilaa. Kuva: A. Fitzpatrick, A Beenken, L. Shapiro, Columbian Zuckerman Institute