Cercetătorii de la Universitatea Columbia au studiat funcționarea proteinei membranare LRP2, găsită în celule
De obicei, LRP2 este la suprafațămembrana celulară, așteptând o oportunitate de a prinde o moleculă care trece. După ce o proteină se leagă de o moleculă, celula absoarbe porțiunea din suprafața sa care conține proteina, formând o veziculă internă numită endozom. LRP2 eliberează apoi molecula în interiorul celulei, iar endozomul aduce proteina înapoi la suprafață.
Pentru a înțelege cum funcționează acest „feribot”,Cercetătorii au colectat mostre de proteină LRP2 de la 500 de rinichi de șoarece. Ei au plasat o parte din proteină într-o soluție cu un pH de 7,5, care corespunde spațiului extracelular, și o parte într-o soluție care imită endozomii, cu un pH de 5,2. Folosind un microscop crioelectron, au făcut fotografii ale proteinelor și apoi le-au conectat împreună pe un computer, creând hărți tridimensionale ale proteinei atât în formațiuni deschise, cât și în cele închise.
Modelul 3D arată că proteinase transformă dintr-o structură mai deschisă la un pH aproape neutru în afara celulei într-o formă aglomerată la un pH acid în interiorul celulei. Aceste modificări de formă permit LRP2 să captureze molecule din exteriorul celulei și să le elibereze în interiorul acesteia. Cercetătorii sugerează că atomii de calciu încărcați mențin proteina deschisă la pH extracelular. Dar atunci când pH-ul scade din cauza afluxului de ioni de hidrogen în endozom, acesta din urmă înlocuiește calciul, provocând contractarea proteinei.
Starea deschisă și închisă a proteinei LRP2. Imagine: Andrew Beenken și colab., Cell
Atunci când proteinele LRP2 nu conțin mutații, ele reușescmenține echilibrul molecular, de exemplu, în sânge și țesutul cerebral, notează autorii studiului. Dar atunci când există chiar și mici modificări în imensa anatomie moleculară a LRP, aceste proteine contribuie la dezvoltarea bolilor.
Funcționarea defectuoasă a proteinelor în rinichi poate provocaboala cronică de rinichi, sindromul Donne-Barrow și o serie de afecțiuni nefrologice fatale la nou-născuți. Tulburările din creier contribuie la dezvoltarea bolii Alzheimer. Înțelegerea modului în care funcționează acest mecanism molecular complex va ajuta la tratarea diferitelor boli, spun oamenii de știință.
Citeste mai mult:
O erupție puternică a izbucnit asupra Soarelui: a afectat deja Pământul
Cetate medievală descoperită accidental în pădure: descoperirea i-a surprins pe oamenii de știință
Oamenii de știință au descoperit o nouă boală genetică la copii: cum se manifestă
Pe copertă: două stări ale proteinei LRP2. Imagine: A. Fitzpatrick, A Beenken, L. Shapiro, Institutul Zuckerman din Columbia