Во всех случаях исследователи использовали оборудование в Информационном центре Микроскопии Криоэлектрона Зыби Эвелина Грасса, чтобы захватить и собрать изображения молекул, в то время как они были заморожены в тонком слое льда. С этими данными они определили структуры каналов в трех измерениях, вниз к уровню отдельных атомов.
«Структурная биология испытала истинную революцию благодаря устройствам, способным к прямому обнаружению электронов, используемых, чтобы визуализировать образец», говорит ведущий автор Родерик Маккиннон, профессор Джона Д. Рокфеллера младшего и глава Лаборатории Молекулярной Нейробиологии и Биофизики. «С этой технологией стало возможно определить структуры с высоким разрешением на основе изображений человека, беспорядочно ориентированные молекулы белка». Наличие структур в руке позволяет исследователям исследовать давние вопросы о том, как эти молекулы функционируют, производя новое понимание их биологии и потенциально помогая развитию лечений многих беспорядков.Ионный канал хлорида: тонкое изменение, другой способ работать
Канал хлорида, известный как CLC, открывается, чтобы пассивно позволить ионы через. Однако у этого есть близкий родственник, который перемещает хлорид иначе: обменивая его на протоны.
В их структурных данных парк Eunyong, postdoc в лаборатории Маккиннона, и Эрнест Б. Кэмпбелл, специалист по исследованию, нашли деталь, которая помогает объяснить, как эти две подобных молекулы работают так по-другому: положение петли в поре, через которую перемещаются ионы. В молекуле обменника эта петля, как было уже известно, частично заблокировала путь ионов.
В новой структуре CLC (выше), они видели, что эта петля щелкнула вниз, позволив хлориду поехать более свободно. Исследование было издано 21 декабря по своей природе.
Канал «кардиостимулятора»: Как ответ полностью измененПозволяя калию и натрию ехать через мембрану клетки, канал HCN способствует ритмичным электрическим сигналам, включая ток кардиостимулятора в сердце. Среди подобных каналов противоположные ответы HCN на изменения в напряжении помещают его отдельно. В то время как другие открываются как подъемы клетки для сигнала, завершений HCN.
И в отличие от других, это открывается, когда клетка возвращается к отдыху. Постдоц Цзя-Сюэ Ли нашел особенности, которые способствуют этому различию, включая дополнительную длинную руку в датчике обнаружения напряжения HCN (синем) по сравнению с тем из связанного (оранжевого) канала калия. Более длинная рука, вероятно, стабилизирует пору в закрытой позиции после начала электрического импульса.
Это и другие результаты Ли были детализированы 12 января в Клетке.Slo2.2: выключатель, чтобы успокоить взволнованные нейроныЧтобы препятствовать высокочастотным электрическим импульсам работать неконтролируемый, канал Slo2.2 ставит разрывы, позволяя калий из клетки. Это делает так в ответ на натрий, который врывается во время сигнала.
Ричард Хайт, postdoc и его коллеги уже определили то, на что похож Slo2.2, когда это закрыто без натрия вокруг. В новом исследовании, изданном 19 января в Клетке, Хайт выставил канал переменным концентрациям его более аккуратного иона, чтобы определить распределение всех структур, которые происходят одновременно при конкретной концентрации натрия – первое такой эксперимент.
Оказалось, что канал существует только в двух conformations, закрытых и открытых. В результате это подвергается острому переходу, открываясь, сродни включаемому выключателю.
Маккиннон – Говард Хьюз Медицинский следователь Института и получатель Нобелевской премии по химии 2003 года.