Struktur pertama anggota keluarga protein cotransporter manusia dipecahkan – Sains Terkini


Dalam pekerjaan yang suatu hari nanti dapat meningkatkan perawatan untuk epilepsi, para ilmuwan UT Southwestern telah menerbitkan struktur tiga dimensi pertama dari anggota keluarga besar protein manusia yang membawa partikel bermuatan – ion – melintasi membran sel.

Struktur kalium klorida cotransporter 1 (KCC1) diselesaikan dalam penelitian ini membawa ion kalium bermuatan positif (K +) dan ion klorida (Cl-) bermuatan negatif melintasi membran sel untuk membantu mengatur volume sel. Protein adalah salah satu keluarga besar dari cotransporters yang ditemukan di banyak jaringan tubuh, terutama di ginjal dan otak.

Meskipun studi cotransporter ekstensif, kurangnya struktur resolusi tinggi telah menghambat pemahaman yang lebih dalam tentang tindakan mereka. Para ilmuwan memecahkan struktur menggunakan cryo-electron microscopy (cryo-EM) – sebuah teknologi canggih di mana sampel dibekukan pada suhu yang sangat rendah dengan kecepatan yang mencegah pembentukan kristal es.

Mutasi dalam keluarga cotransporter ini dapat menyebabkan penyakit seperti epilepsi herediter, termasuk satu bentuk yang dimulai pada masa bayi, kata Dr. Xiao-chen Bai, penulis yang sesuai dari Ilmu belajar. Obat-obatan yang menargetkan cotransporter saat ini digunakan sebagai diuretik untuk mengobati tekanan darah tinggi.

"Cryo-EM adalah satu-satunya cara untuk menentukan struktur protein membran integral seperti ini. Kami berharap struktur ini akan memfasilitasi desain obat yang menargetkan protein ini," kata Dr. Bai, Asisten Profesor Biofisika dan Biologi Sel. dan seorang Cendekiawan Virginia Murchison Linthicum dalam Penelitian Medis serta Cendekiawan Kanker dan Lembaga Penelitian CPRIT.

Protein pada membran seluler sangat resisten terhadap kristalografi sinar-X, yang sebelumnya dianggap sebagai standar emas dalam teknologi biologi struktural sebelum cryo-EM.

Dalam cryo-EM, sampel dilihat menggunakan mikroskop yang dibantu robot yang bisa dua kali lebih tinggi dari seseorang. Mikroskop ini berisi detektor elektron teknologi tinggi bekerja dengan komputer yang kuat untuk merekam banyak gambar dan menerapkan algoritma canggih untuk menginterpretasikan data. Fasilitas Cryo-EM UT Southwestern beroperasi 24 jam sehari, tujuh hari seminggu.

Pekerjaan ini di UT Southwestern menggunakan cryo-EM juga membutuhkan teknik persiapan spesimen canggih yang dikenal oleh Dr. Bai secara internasional.

Referensi:

Material disediakan oleh Pusat Medis UT Southwestern. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.