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        首次將對(duì)血壓控制至關(guān)重要的膜通道可視化
        
			
        
				2019-01-24 20:43:14
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        科學(xué)家們報(bào)告說，他們已經(jīng)看到了對(duì)控制血壓至關(guān)重要的膜通道的三維結(jié)構(gòu)。他們的發(fā)現(xiàn)(“人類上皮鈉通道結(jié)構(gòu)的低溫電子顯微鏡”),發(fā)表在eLife,代表人類第一次上皮鈉通道已被證明如此精確,因?yàn)樗?993年首次通過表達(dá)克隆分離和描述,說伊莎Baconguis資深作者,博士,俄勒岡州健康與科學(xué)大學(xué)助理教授(也是OHSU) Vollum研究所。
        

        首次將對(duì)血壓控制至關(guān)重要的膜通道可視化
        

        該研究的第一作者西格里德·諾倫(Sigrid Noreng)是巴肯吉斯博士實(shí)驗(yàn)室的一名研究生。“這肯定會(huì)推動(dòng)這一領(lǐng)域向前發(fā)展，”巴肯吉斯博士表示贊同。
        

        上皮細(xì)胞鈉通道(ENaC)是ENaC/DEG超家族的成員，調(diào)節(jié)鈉離子和水的穩(wěn)態(tài)。ENaCs組裝成異質(zhì)三聚體通道，其中包含對(duì)通道門控至關(guān)重要的蛋白酶敏感區(qū)域。在此，我們展示了單粒子低溫電子顯微鏡下未裂解狀態(tài)下人類ENaC的結(jié)構(gòu)。離子通道由一個(gè)大的細(xì)胞外區(qū)域和一個(gè)狹窄的跨膜區(qū)域組成。
        

        “結(jié)構(gòu)顯示,即組裝比化學(xué)計(jì)量的α:β:γ亞基以逆時(shí)針的方式排列。每個(gè)子單元的形狀讓人聯(lián)想到一只手，“手指”和“拇指”是鍵控域。夾在這些結(jié)構(gòu)域之間的是難以捉摸的蛋白酶敏感抑制結(jié)構(gòu)域，它可以調(diào)節(jié)“手指”和“拇指”的構(gòu)象變化;因此，該結(jié)構(gòu)為ENaC的抑制結(jié)構(gòu)提供了第一個(gè)觀點(diǎn)。
        

        這個(gè)通道使鈉離子能夠被全身組織吸收，包括腎臟。因此，通過調(diào)節(jié)鈉平衡、血容量和血壓，它是人類健康的一個(gè)重要方面。“如果沒有它，我們不可能離開海洋，”quipps的合著者Richard Posert說，他是Baconguis博士實(shí)驗(yàn)室的研究生。
        

        ENaC功能障礙可導(dǎo)致嚴(yán)重的高血壓，如利德爾綜合征或新生兒鹽消耗障礙。研究人員說，這一發(fā)現(xiàn)回答了有關(guān)該通道具體結(jié)構(gòu)的基本生物物理學(xué)問題，最終可能導(dǎo)致藥物的開發(fā)，以改善對(duì)嚴(yán)重高血壓、心力衰竭和腎病綜合征等疾病的治療。
        

        “這是一種與許多疾病有關(guān)的蛋白質(zhì)的首次視覺表征，”巴肯吉斯博士說。“一旦你擾亂這種膜蛋白，下游的一切也會(huì)受到破壞。”
        

        諾倫指出，這一發(fā)現(xiàn)可能對(duì)開發(fā)控制高血壓的靶向藥物特別有幫助。目前還沒有專門針對(duì)這種蛋白質(zhì)的藥物。發(fā)現(xiàn)這個(gè)通道的結(jié)構(gòu)對(duì)于開發(fā)新的更好的降壓藥將是非常重要的。
        

        研究人員是通過使用大OHSU羅伯遜生命科學(xué)大樓內(nèi)的低溫電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的。低溫電子顯微鏡技術(shù)是新指定的國家中心的一部分，該中心旨在擴(kuò)大結(jié)構(gòu)生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用范圍。這項(xiàng)技術(shù)使科學(xué)家能夠在原子尺度上觀察生物分子，并觀察它們的自然狀態(tài)。
        
			

			
          
        
			
        
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