加拿大和美國科學家聯(lián)合研究小組開發(fā)出一種應用熒光光譜技術(shù)觀察研究單個膜蛋白運動的新方法。膜蛋白的主要功能是控制細胞與其周邊環(huán)境的離子交換。專家認為,該項研究成果有助于人們增強對離子通道的認識和了解。相關(guān)研究文章發(fā)表在最新出版的《美國國家科學院院報》上。
離子通道類似于一臺小型納米機器或納米閥門,如果這些微小閥門運轉(zhuǎn)失靈,將引發(fā)人體肌肉、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心臟等發(fā)生各種遺傳疾病。
與照相機的光圈原理相似,這些膜蛋白通過開啟和關(guān)閉動作來控制細胞與其周邊環(huán)境的離子交換運動,這種離子交換運動促成了沿著我們神經(jīng)細胞的電信號的傳輸。這些細微閥門的尺寸大約是人眼瞳孔大小的百萬分之一。加美科學家所采用的新技術(shù)可測量到單離子通道,并可研究離子通道內(nèi)部不同部分之間如何進行信息溝通。
由加拿大蒙特利爾大學物理系教授里卡德.布朗克牽頭的聯(lián)合小組對基于4個同樣的亞單元建立的鉀離子通道進行了研究,這種鉀離子通道形成了可以穿過膜的微細小孔,小孔能夠打開和關(guān)閉以開通或阻斷離子傳導。
科學家使用新開發(fā)出的熒光光譜技術(shù),區(qū)分出4個亞單元,首次實現(xiàn)了對4個亞單元的運動分別進行跟蹤研究。他們發(fā)現(xiàn),4個亞單元分子是協(xié)同發(fā)揮作用的,從而解釋了為何在電生理學實驗中沒有在電流中發(fā)現(xiàn)中間級。該項研究成果解決了在該領(lǐng)域存在的長期爭論:一個鉀離子的4個亞單元究竟是各自獨立發(fā)揮作用還是協(xié)同發(fā)揮作用。
布朗克博士表示,該項發(fā)現(xiàn)有助于增強人們對離子通道的認識和了解。其重要性在于,膜蛋白在人體中發(fā)揮著重要的作用,而且其基因突變會引發(fā)許多嚴重的遺傳疾病,也因此它們是重要的藥物標靶。
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