Изменения в генах TRPV3, возможно, помогли мамонтам выдерживать более низкие температуры

        

Биомедицинские исследователи из Колумбийского университета захватили близкие взгляды на канал TRPV3, ионный канал кожи, который играет важную роль в измерении температуры, зуда и боли.

Почему это имеет значение:

У людей дефекты белка могут приводить к кожным заболеваниям, таким как атопический дерматит (тип экземы), витилиго (неравномерная окраска кожи), рак кожи и розацеа.

Фон:

Вся ДНК позвоночных, включая гнойный мамонтовый геном, содержит ген TRPV3. Хотя мамонты жили в чрезвычайно холодных условиях, они происходили от слонов, которые жили в тропиках. Исследователи считают, что изменения в генах TRPV3 мамонтов, возможно, помогли им выдерживать более низкие температуры.

Что сделали исследователи:

Лаборатория Александра Соболевского в Медицинском центре Колумбийского университета Ирвинг использовала мощный метод визуализации под названием криоэлектронная микроскопия для съемки молекул TRPV3. Первоначальные 2D-изображения были собраны путем замораживания молекул в чрезвычайно тонком, прозрачном слое льда и бомбардировке их электронами. Затем исследователи использовали вычислительные инструменты для преобразования 2D-изображений в подробные молекулярные 3D-модели.

Изображение человеческого TRPV3 в закрытых и открытых состояниях, просматриваемых снаружи ячейки. Выделено местоположение региона (N647), мутированного в мамонтах. Александр Соболевский / CUIMC

Что нового:

Это первый раз, когда ученые увидели TRPV3 в атомной детали. Исследователи смогли получить изображения белка в двух состояниях, показывая, как канал открывается и закрывается, чтобы ионы попадали в клетки кожи.

Этот обмен ионов побуждает организм реагировать на такие ощущения, как боль, зуд и изменения температуры. Группа также обнаружила, как небольшая молекула с противораковыми свойствами, называемая 2-APB, взаимодействует с функцией этого канала и контролирует ее.

Что он объясняет:

Структуры в этом исследовании дают информацию о том, как мутации в TRPV3 влияют на способность канала ощущать температуру и показывают, что липиды – молекулы, которые составляют большую часть клеточной мембраны – контактируют с каналом в нескольких регионах. Мамонт TRPV3 содержит мутацию в одной из этих областей, чувствительных к липидам.

«Температура влияет на взаимодействие липидов и белков», – говорит Соболевский. «Мутация в шершавом мамонтовом канале, скорее всего, повлияет на это взаимодействие и может объяснить, как эти животные адаптировались к их холодной среде».

Что дальше:

Исследователи будут использовать эту структуру для исследования того, как атомные изменения белка вызывают его нарушение в заболеваниях человека. «Это исследование дает ученым шаблон, который они могут использовать для разработки более эффективных лекарств для лечения этих заболеваний, связанных с кожей», – сказал Аппу Сингх, доктор философии, докторант в лаборатории Соболевского и первый автор статьи.

Источник:

http://newsroom.cumc.columbia.edu/blog/2018/08/24/mutations-in-this-molecule-may-have-helped -mammoths-терпит-The-холодной /

      

Source link