Но немного тайны закутало тип специализированного mechanotransducers – датчиков силы – лежание в основе процесса и как они в состоянии ощутить силу и, впоследствии, преобразовать к нисходящим биологическим функциям.Во время 60-го Годового собрания Биофизического Общества, проводимого в Лос-Анджелесе, Калифорния, 27 февраля 2 марта 2016, Байлун Сяо, адъюнкт-профессор в Школе Университета Цинхуа Фармацевтических Наук, в Пекине, Китай, разделит большое открытие, сделанное, исследуя, как недавно определенные mechanotransducers функционируют на молекулярном уровне.
«Каналы Mechanosensitive представляют класс ионных каналов, которые отвечают на механическую стимуляцию силы и позволяют ионам входить или выходить из клеток», объяснил Сяо. «Они подозреваются в служении в качестве ключа mechanotransducers для mechanotransduction, но молекулярные тождества mechanosensitive каналов катиона у млекопитающих были неизвестны до идентификации эволюционно сохраненной семьи Piezo белков – включая Piezo1 и Piezo2 – лабораторией доктора Ардема Пэйтатпутиэна в Научно-исследовательском институте Scripps в 2010».С тех пор было показано, что белки Piezo играют решающие роли в различных процессах mechanotransduction. «Piezo1, например, играет ключевую роль в ощущении, связанного с кровотоком, стригут напряжение и, следовательно, управляя сосудистым развитием и функцией», сказал он. «В людях мутации Piezo1 или генов Piezo2 были связаны с генетическими заболеваниями».
Белки Piezo – сложные трансмембранные белки, которые не обладают известным соответствием последовательности ни с каким известным классом ионных каналов. «Эти особенности мешают изучать свои отношения функции структуры, используя традиционные направленные на место подходы мутагенеза», Сяо уточнил. «Работая в лаборатории Пэйтатпутиэна постдокторантом, мы ранее продемонстрировали, что белки Piezo1 формируют новый класс ионных каналов». Эта работа была издана в журнале Nature в 2012, и Сяо был co-first автором.Но фундаментальные вопросы остались оставшимися без ответа среди них: Как эти белки трехмерно организуют в mechanosensitive каналы? Как они проводят ионы и отвечают на стимуляцию силы?
После открытия его собственной лаборатории в Университете Цинхуа в Пекине Сяо начал заниматься этими вопросами.В газете группа издала по своей природе в 2015, наряду с сотрудниками в университете, они сообщили о решении криоэлектронной микроскопии (КРИОИХ) структура мыши во всю длину Piezo1.Теперь в работе, опубликованной онлайн в Нейроне 25 февраля 2016, группа сообщает «о функционально идентификации добросовестной проводящей ион поры и mechanotransduction компонентов», сказал Сяо. «Наши результаты демонстрируют, что белки Piezo1 состоят из отличных и отдельных модулей, ответственных за проводимость иона, механическое ощущение силы и трансдукцию, чтобы координационным образом выполнить их функцию как современные mechanosensitive каналы».Это согласовывается со структурной организацией этих функциональных модулей в уникальную трехлопастную, архитектуру, имеющую форму пропеллера Piezo1, по словам Сяо. «Наши исследования значительно продвигают наше механистическое понимание того, как этот эволюционно сохраненный и физиологически важный класс mechanosensitive каналов отвечает на механическую силу и, следовательно, проводит ионы для биологических функций», добавил он.
С точки зрения заявлений исследования его группы «помогают нам понять специализированные датчики силы, такие как ионные каналы Piezo1, которые играют решающие роли в сосудистом развитии и функции клетки крови, которая могла бы позволить нам проектировать новую терапию в будущем, чтобы лечить заболевания, вызванные неправильными функциями этих mechanotransducers», сказал Сяо.Затем, Сяо и его группа планируют больше механистических исследований, чтобы получить лучшее понимание mechanosensitive каналов и определить способы управлять их функциями. «В конечном счете мы надеемся развивать новую терапию, будучи нацелен на эти mechanosensors», сказал он.