Cómo intercepciones en un partido: como una proteína pequeña Detecta todas las comunicaciones en una celda

Abril 25, 2016 Admin Salud 0 2
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Las células basado en el fútbol como un medio de comunicación universal. Por ejemplo, una ráfaga repentina de calcio puede causar que las células nerviosas para comunicarse pensamientos en el cerebro y hacer que el corazón lata celular. Un antiguo misterio es cómo las células y moléculas logran detectar y responder de manera adecuada a la variedad de las fluctuaciones de calcio dentro de las células.

Informe de la edición del 27 de junio de la célula, un equipo de ingenieros biomédicos en la Escuela de Medicina Johns Hopkins han descubierto cómo calmodulina proteína sensor de calcio puede medir tanto el flujo local de calcio, a través del canal más cercano, así como la corriente del fútbol mundial la inserción de los muchos canales a través de toda la célula.

"Es 's como estar en una fiesta donde la persona más fácil de escuchar es el más cercano a usted, pero todos tenemos la capacidad de mantener una oreja a cabo por otras conversaciones interesantes pasando por toda la habitación", dice David Yue , MD, Ph.D., profesor de ingeniería biomédica en Hopkins. "Resulta que la calmodulina está haciendo algo similar, sintiendo el calcio pasa a través del canal más próximo una oreja, mientras que el otro oído 'escucha' para el fútbol a venir a través de canales remotos en toda la célula."




Normalmente, la calmodulina se coloca muy cerca de cada uno de los canales de calcio. Hace varios años, los científicos descubrieron que la calmodulina de alguna manera puede cambiar su atención sensorial entre el fútbol local y global de fútbol para entrar en la célula a través de canales a distancia.

La proteína calmodulina, explica Yue, está constituida por dos lóbulos de esfera, y son estas dos lóbulos que actúan como los diferentes sensible a calcio "orejas". El lóbulo C escucha a nivel local y el lóbulo N escucha a nivel mundial, a través de toda la célula. Para entender cómo calmodulina dos lóbulos puede detectar diferentes fuentes de calcio, el equipo adoptó un enfoque dual.

En primer lugar, utilizaron el ordenador para realizar simulaciones matemáticas que probaron varios mecanismos posibles de la detección de los lóbulos de la calmodulina calcio. Otros han demostrado que el C-lóbulo de bloques de calmodulina de calcio durante mucho tiempo, mientras que el lóbulo N suelta rápidamente. Sus simulaciones sugieren que estas pequeñas diferencias en el momento en posesión de calcio pueden tener un papel en la capacidad de calmodulina de percibir los niveles locales y globales de calcio. "Una vez que un ión de calcio locales pega lóbulo C, deja ir a menudo, por lo que el fútbol local domina", dice Yue.

Por el contrario, el lóbulo N dejaría rápidamente ir de calcio y entonces estar vacía y disponible para unirse al calcio para entrar en la célula por los canales de calcio distantes, lo que permite la recepción de fútbol global. Similar a la fiesta de cóctel, es más fácil de atrapar otras conversaciones durante las pausas en su conversación.

El equipo de investigación probó sus predicciones matemáticas ensayando proteínas calmodulina reales relacionados con los canales de calcio. El uso de un nuevo enfoque, revisaron sus pulsos de calcio a través de los canales de calcio e individual parecían calmodulina respondió. Ellos fueron capaces de confirmar los modelos matemáticos.

Entender el lenguaje del fútbol es fundamental para la comprensión de cómo las células se comunican, dice Yue, y también es importante para la comprensión de las enfermedades neuronales. Por ejemplo, los primeros fármacos antipsicóticos pueden funcionar al bloquear la acción de la calmodulina. "Ahora que estamos aprendiendo cómo funcionan estos medicamentos en realidad," Yue dice, "podemos aportar nuestro nuevo entendimiento de la calmodulina para el diseño de fármacos de nueva generación con mayor potencia y menos efectos secundarios."

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud.

Autores en el papel son Michael Tadross, Ivy Dick y Yue, todos Hopkins.

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