AFM将说明如何利用耐热和Chilli-Sensing蛋白质功能

金泽大学的研究人员的报告美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国(PNAS)高速原子力显微镜实验,表明配体与刺激和抑制蛋白质激活TRPV1增减分子的结构变化。观测结果提供深入了解这些耐热和chilli-sensing蛋白质功能。

皮肤感觉热,从温度升高和分子像辣椒素辣椒——通过激活的蛋白质受体称为瞬时受体电位草酸成员1 (TRPV1)。然而,TRPV1的功能背后的机制尚未明确。现在日本金泽大学的亚由美Sumino则和Motoyuki服部年宏复旦大学在中国和他们的同事们为这种机制提供重要的见解。使用高速原子力显微镜比较,没有刺激或抑制分子的蛋白质-配体结合,他们获得描述为“第一实验证据显示分子波动之间的关系和控制状态(配体绑定)”。

一旦激活,TRPV1通道打开,允许离子渗透和信号的神经系统有害的兴奋剂。2011年霍华德休斯医学研究所的研究人员在美国提出理论依据的激活受体源自热力学、理论框架,已经被实验证实。他们的想法是,分子将应对热与热容的变化,波动的相关分子的构象。结构TRPV1蛋白是从以前的低温电子显微镜研究已知但这些没有说明蛋白质构象变化如何改变刺激或抑制分子,甚至是否温度和辣椒传感共享相同的分子机制。

原子力显微镜(AFM)感官上表面的拓扑距离的影响力量在纳米尺度的定位表面的正上方。显微镜首次在1986年发明的,但获得了新生,金泽大学通过工作,使其能够捕获高速拓扑从而提供一个窗口的动态结构。

Sumino则,服部年宏和他的同事们使用高速AFM图像TRPV1受体结合后,其游离状态和配体分子刺激(兴奋剂)或抑制(对手)蛋白质的活动。他们使用分子resiniferatoxin,温度比辣椒素1000倍,因为他们使用的受体激动剂和拮抗剂capsazepine,哪些块辣椒素的痛苦。

从结构被俘人员能够观察到的构象的波动TRPV1的绑定和游离状态。他们发现resiniferatoxin构象波动增加,而capsazepine抑制它们。

虽然构象波动非常小——在一个埃——研究人员强调证据构象变化在这种规模的文学足以影响一个通道的离子通透性。在他们的工作报告,研究人员得出结论,“总的来说,这项研究表明结构变动的重要性,这将是一个关键因素的热感应TRPV1。”

参考:Sumino则,赵Y,向井亚纪D, et al。反向影响受体激动剂和拮抗剂的结构波动TRPV1通道。《美国国家科学院刊年代。2023;120 (20):e2301013120。doi:10.1073 / pnas.2301013120

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