3Д мапа која показује како протеин штити органе од токсина

Истраживачи са Универзитета Колумбија проучавали су функционисање мембранског протеина ЛРП2, који се налази у ћелијама

бубрега и људског мозга и одговоран затранспорт материја. Анализа је открила како мали протеин успева да пређе више ћелијских мембрана да би испоручио свој терет. Резултати студије отварају нове фармацеутске приступе у лечењу хроничне болести бубрега, Алцхајмерове болести и других болести.

Обично је ЛРП2 на површинићелијска мембрана, чекајући прилику да ухвати пролазни молекул. Након што се протеин веже за молекул, ћелија апсорбује део своје површине који садржи протеин, формирајући унутрашњу везикулу звану ендосом. ЛРП2 затим ослобађа молекул унутар ћелије, а ендосом враћа протеин на површину.

Принцип рада ЛРП2 протеина унутар и изван ћелије. Анимација: А. Фитзпатрицк, А Беенкен, Л. Схапиро, Цолумбиа'с Зуцкерман Институте

Да бисте разумели како функционише овај "ферибот",Истраживачи су прикупили узорке протеина ЛРП2 из 500 мишјих бубрега. Део протеина су ставили у раствор са пХ 7,5, што одговара ванћелијском простору, а део у раствор који имитира ендозоме, са пХ 5,2. Користећи криоелектронски микроскоп, фотографисали су протеине, а затим их повезали на рачунару, стварајући тродимензионалне мапе протеина у отвореним и затвореним формацијама.

3Д модел показује да протеинтрансформише се из отвореније структуре при скоро неутралном пХ ван ћелије у згрушани облик при киселом пХ унутар ћелије. Ове промене облика омогућавају ЛРП2 да ухвати молекуле изван ћелије и ослободи их унутар ње. Истраживачи сугеришу да наелектрисани атоми калцијума држе протеин отворен на ванћелијском пХ. Али када пХ ​​опадне због прилива водоникових јона у ендосом, овај други истискује калцијум, узрокујући контракцију протеина.

Отворено и затворено стање протеина ЛРП2. Слика: Андрев Беенкен ет ал., Целл

Када ЛРП2 протеини не садрже мутације, они успевајуодржавају молекуларну равнотежу, на пример, у крви и можданом ткиву, напомињу аутори студије. Али када постоје чак и мале промене у огромној молекуларној анатомији ЛРП-а, ови протеини доприносе развоју болести.&нбсп;

Неисправност протеина у бубрезима може изазватихронична болест бубрега, Донне-Барров синдром и низ фаталних нефролошких стања код новорођенчади. Поремећаји у мозгу доприносе развоју Алцхајмерове болести. Разумевање како овај сложени молекуларни механизам функционише помоћи ће у лечењу различитих болести, кажу научници.

Опширније:

Снажна бакља је избила на Сунце: већ је утицала на Земљу

Средњовековна тврђава случајно откривена у шуми: откриће је изненадило научнике

Научници су пронашли нову генетску болест код деце: како се манифестује

На насловној страни: два стања протеина ЛРП2. Слика: А. Фитзпатрицк, А Беенкен, Л. Схапиро, Цолумбиа'с Зуцкерман Институте