J GEN PHYSIOL: 钠惊喜——工程师在心脏研究中发现意想不到的结果
2017-07-21 MedSci MedSci原创
不规则心跳或心律不齐可能会产生突发性和致命性后果。位于圣路易斯的华盛顿大学的生物医学工程小组最近对心脏组织的分子行为进行了研究,发现了一项令人惊讶的发现,它有可能在某一天对生命威胁的治疗产生影响。工程与应用科学学院生物医学工程助理教授乔纳森·席尔瓦(Jonathan Silva)说:"这是一个有趣的发现,是我们预料之外的。"席尔瓦和他的研究小组研究了心脏肌肉中的钠离子通道,即电控制心脏的微小蛋白质
不规则心跳或心律不齐可能会产生突发性和致命性后果。位于圣路易斯的华盛顿大学的生物医学工程小组最近对心脏组织的分子行为进行了研究,发现了一项令人惊讶的发现,它有可能在某一天对生命威胁的治疗产生影响。
工程与应用科学学院生物医学工程助理教授乔纳森·席尔瓦(Jonathan Silva)说:"这是一个有趣的发现,是我们预料之外的。"
席尔瓦和他的研究小组研究了心脏肌肉中的钠离子通道,即电控制心脏的微小蛋白质,以及它们如何与可能影响其性能的分子相互作用。在最近发表于《普通生理学杂志》的新研究中,席尔瓦与匈牙利德布勒森大学的Zoltan Varga 以及华盛顿大学医学院分子生物学和药理学教授,心血管研究中心主任Jeanne M. Nerbonne一起仔细研究了钠离子通道,这些钠离子通道负责产生心跳的电信号。
"钠通道不是由一个部分组成的,"Silva说。"主要部分是由超过2000个氨基酸构成的真正的大蛋白质,然后附有称为β亚基的较小的蛋白质。我们想了解一下β亚基是如何控制通道的开关的。
席尔瓦和他的团队使用荧光电压钳成像技术,观察到两种不同的β亚基以不同的方式在通道上工作。结果是出乎意料的。
席尔瓦解释说:"大多数人认为这些亚基附着在主要蛋白质的同一位置上。"但我们发现,它们附着在不同的地方,作用也不同。" 我们认为这些不同的影响将会改变病人对药物治疗的反应,以及不同的亚单位如何控制通道,从而产生心跳。
席尔瓦说,这个新信息是另一个巨大的谜题: 随着研究人员获得更好的信息,关于钠离子通道如何工作以保持强劲、稳定的心跳,他们可以致力于发展特定于个体的精确需求的治疗方法。
席尔瓦说:"这正是我们进行精确分子医学所需要的深层洞察力。"。
原文出处: Wandi Zhu et al, Mechanisms of noncovalent β subunit regulation of Na V channel gating, The Journal of General Physiology (2017).
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