Ученые обнаружили молекулярный лифт в мозге

Биофизики из МФТИ вместе с коллегами из Нидерландов показали механизм работы глутаматного транспортера из архей. Оказалось, что транспортный механизм напоминает лифт: «дверца» открывается — ионы и молекулы субстрата заходят, «дверца» закрывается — и они перемещаются через мембрану. Понимание этого механизма крайне важно для создания лекарств против шизофрении и других психических заболеваний.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Глутаминовая кислота в мозгу человека выполняет роль главного возбуждающего нейромедиатора, передающего сигналы между нейронами. Молекулы нейромедиатора передают нервный импульс между клетками нервной системы — нейронами. Нейроны соединены между собой особыми контактами — синапсами. Именно в них из передающего нейрона выделяются молекулы нейромедиатора, которые запускают возбуждение последующего нейрона в цепи. Чтобы избежать перестимуляции последующего нейрона и обеспечить прохождение нового нервного импульса, молекулы нейромедиатора должны быть немедленно удалены из синапса. Работу по удалению нейромедиатора глутамата из синапса осуществляют особые мембранные белки — глутаматные транспортеры.

Альберт Гуськов из МФТИ совместно с коллегами из Гронингена (Нидерланды) расшифровали трехмерную структуру глутаматного транспортера из архей, ближайшего белка-родственника глутаматного транспортера человека. Показано, что молекулы транспортера объединяются в тримеры. И, что более важно, расшифрован механизм работы данного белка. «С помощью этих структур мы наконец-то можем объяснить, как эти белки предотвращают нерегулируемое проникновение натрия в клетку, — объясняет профессор Гуськов, заведующий лабораторией структурной электронной микроскопии биологических систем МФТИ. — В транспортном домене по аналогии с лифтом есть дверь, и пока она открыта, лифт никуда не поедет. И только когда ионы натрия, а затем и субстрат (в данном случае аспартат) зайдут в лифт, дверь закроется и лифт поедет. То есть если зашли только ионы натрия, этого будет недостаточно для закрытия двери. Это делает транспорт очень эффективным, что особенно важно в случае человеческих белков — ведь там уже речь идет не о том, чтобы “скушать” аспартат, как в случае архей, а в переносе информации между нейронами». Знать все детали механизма работы белков из семейства глутаматных транспортеров крайне важно, так как их дисфункция у человека приводит к развитию шизофрении и других психических заболеваний.

Структура глутаматного транспортера была расшифрована учеными с помощью наиболее современного метода структурной биологии — криоэлектронной микроскопии. В данном методе молекулы белка замораживают, а далее фотографируют со всех сторон с помощью мощного электронного микроскопа. Сложные алгоритмы обработки изображений позволяют расшифровать трехмерную структуру белка, которая неразрывным образом связана с его функцией.

Добавить комментарий

Комментарии не должны оскорблять автора текста и других комментаторов. Содержание комментария должно быть конкретным, написанным в вежливой форме и относящимся исключительно к комментируемому тексту.


Защитный код
Обновить

Срочные новости

Спектакли онлайн: что посмотреть в пятни…

Театры переходят в онлайн на время карантина и бесплатно показывают спектакли в прямом эфире. Ниже п...

Выпускные у школьников будут

Минпросвещения рекомендовало регионам провести выпускные вечера 27 июня.

Что делать, если повстречались с медведе…

Подмосковные дикие звери живут рядом с нами. Только недавно мы писали, что рядом с Дубной можно встр...

Тренеру Нехаевскому – 80 лет

 Восьмидесятилетний день рождения 3 июня отметил выдающийся тренер спорстменов-воднолыжников Юр...

В связи с открытием парков в Подмосковье…

Московская область открыла парки. Мострансавто напоминает любителям активного отдыха о правилах пере...

Реклама

Новости бизнеса

Начинаются работы по рекультивации полигона "…

Глава Дубны Максим Данилов совместно с депутатом Московско...

Книгу для детей об истории электрозаграждений вокр…

«Неизвестная история обороны Москвы. Как энергетики строили ...

Онлайн-сервис «Кадастровому инженеру» заработал в …

Мособлархитектурой совместно с ГБУ МО «Мособлгеотрест» реали...

На такси в Крым и на Кавказ

Удобнее всего добираться на побережье Кавказа и Крыма из Ана...

Дубна в числе номинантов экопрограммы

Представители 15 городских округов Подмосковья вошли в номин...

Мы в соц сетях

VK
ОК
FB

Подпишитесь на новые события нашего сайта:Подписаться