«В этой области кристаллографию рентгена считают окончательной формой доказательств: если что-то продемонстрировано с этой техникой, то это просто должно быть верно», объясняет преподаватель SISSA Винсент Торре. Торре скоординировал исследование, просто опубликованное на Слушаниях Национальной академии наук (PNAS), который использовал кристаллографию рентгена, чтобы продемонстрировать, что «фильтр селективности» ионных каналов динамичный, а не твердый, таким образом способствуя решению давних дебатов среди биофизиков и нейробиологов.
«Родерик Маккиннон, победитель Нобелевской премии 2003 года за его открытия на каналах калия (k +), полагает, что фильтр селективности – ядро ионного канала, через который ионы на самом деле перемещаются – является своего рода твердой и неизменной трубой, в которую может быть брошен любой ион», объясняет Луиза Наполитано, исследователь SISSA и первый автор исследования. «Однако многие подвергли сомнению это представление и предположили, что канал мог бы быть более гибким, чем предсказанный даже при том, что пока еще не было возможно продемонстрировать это непосредственно».«Наше исследование первое, чтобы продемонстрировать с использованием кристаллографии рентгена, что канал изменяет свой диаметр. И техника действительно позволяет нам видеть все в резолюции на уровне атомов, она похожа на взятие рентгена белка», продолжает Наполитано.
Недавно изданная научно-исследовательская работа включает теоретический раздел, состоя из компьютерных моделирований (главным образом сделанный Иной Бишей, исследователем SISSA) и другой раздел, следующий из сотрудничества с Elettra Sincrotrone Триест, под наблюдением Сильвии Онести, главы Структурной Биологии в Elettra.«На практике мы взяли ‘снимки’ очищенного и кристаллизованного белка, имитатора кпг (цикличный закрытый нуклеотидом) ионный канал, одна из главных семей ионного канала, во время прохода шести ионов широко различного размера – от лития, самого маленького, к очень большому dimethylammonium», объясняет Онести, «и было ясно, что диаметр фильтра изменился линейно с размером молекулы, пересекающей его».
«Доказательства востребованы, мы видели его своими глазами: ионный канал не твердая структура, но он приспосабливается, чтобы приспособить молекулы, пересекающие его», завершает Наполитано.