Apretón de manos de la empresa molecular necesaria para la audición y el equilibrio

Junio 12, 2016 Admin Salud 0 130
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

Los investigadores mapearon la estructura atómica 3-D precisa de una proteína crítica para las células de filamentos finos en el oído interno y calculan la fuerza necesaria para separarlo.

En un estudio que se publicará el 7 de noviembre en la revista Nature, un equipo dirigido por David Corey, profesor de neurobiología HMS, y Rachelle Gaudet, profesor de biología molecular y celular en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Harvard, ha puesto de manifiesto las características de la parte más vulnerable de una estructura llamada el enlace punta. Sus resultados caminos abiertos para la investigación en áreas relacionadas con la pérdida causada por el ruido y algunas enfermedades genéticas de la audición.

"Los consejos de enlaces son absolutamente vitales para las células ciliadas y las células ciliadas son absolutamente vitales para la audición y el equilibrio", dijo Corey. "Ahora tenemos esta nueva comprensión de cómo el ruido puede interrumpir un punto de conexión y potencialmente causar un problema de audición."




Las sensaciones de audición y el equilibrio se basan en células de pelo, una familia de células situadas en el oído interno. Esencial para su función son uniones de punta, cadenas de proteínas que se conectan físicamente los cilios o "pelos" que se encuentra en estas células. Cuando el movimiento de los cilios en respuesta a estímulos sensoriales - se aplica tensión a la punta enlaces, que se inicia un proceso que eventualmente envía impulsos nerviosos al cerebro - movimiento de la cabeza o de la vibración del sonido, por ejemplo.

Uniones de punta se componen de dos tipos diferentes de proteínas llamadas cadherinas, que conectan con el centro para hacer una larga cuerda. Las mutaciones en estas proteínas a menudo resultan en trastornos de sordera y de equilibrio congénitas. Los científicos han hecho recientemente grandes pasos hacia la comprensión de la naturaleza de estas cadherinas, especialmente en su relación con los demás - se supone que es la primera área de romper bajo presión.

Para probar esto, Marcos Sotomayor, primer autor del artículo e investigador postdoctoral en el laboratorio de David Corey, ha estudiado la estructura de ese vínculo.

En primer lugar sintetizado y purificado una gran cantidad del mismo extremo de la proteína, donde se conectan. Después de la cristalización de las proteínas purificadas unidas entre sí, el equipo tomó ventaja de poderosos rayos X generados por un 3,000 pies de largo acelerador de electrones Laboratorio Nacional.

Cuando la luz de rayos X pasa a través de un cristal altamente ordenada, crea un patrón de difracción regular que puede usarse para revelar la estructura de las proteínas que forman el cristal.

Sotomayor analizó el patrón de difracción generada Argonne y junto con los datos bioquímicos. A partir de este, creó un mapa completo 3-D de la estructura de la región de unión, a la posición de cada átomo individual.

El mapa reveló que los dos cadherinas diferentes unidos como dos manos entrelazadas entre sí muñecas. Este apretón de manos molecular no estaba mediada por iones de calcio, como se había sugerido, pero mostró íntima e interfaz extendida no visto antes en la unión de cadherina-cadherina.

Con esta estructura precisa 3-D, el equipo utilizó superordenadores para simular la dinámica de estas proteínas en una variedad de condiciones, incluyendo la aplicación de fuerzas para tirar de la parte empate. Encontraron que sólo se necesita la mitad que la fuerza para romper la conexión mientras explica los propios cadherinas - confirma que el bono es de hecho más débiles puntos de enlace de la región. Ellos sugieren el enlace punta es lo suficientemente fuerte para soportar sonido normal, pero es probable que la conexión de la primera a romperse bajo los ruidos fuertes.

También demostraron cómo algunas mutaciones que producen sordera podrían debilitar la unión, tal vez le permite venir aparte, incluso con el sonido tranquilo.

El grupo planea para caracterizar mejor la estructura de la punta-link, a desplazarse a otras partes, como si los enlaces cadherinas a la tensión de los canales iónicos activados en las puntas de los cilios de las células ciliadas.

(0)
(0)

Comentarios - 0

Sin comentarios

Añadir un comentario

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Caracteres a la izquierda: 3000
captcha