细胞依赖于钙作为一种通用的交流方式。例如,一种钙的突然涌入可以触发神经细胞在大脑中表达思想,或者引起心脏细胞的跳动。一个长期的奥秘是细胞和分子如何管理,以适当的感觉和响应的各种细胞内钙的波动。
6月27日发行的报告细胞,约翰斯霍普金斯医学院的生物医学工程师团队已经发现了钙传感蛋白钙调蛋白可以衡量当地流动的钙,通过最近的通道,以及全球钙流进入多渠道在整个细胞。
“这就像在一个鸡尾酒会,听简单的人是最接近你,但我们都要注意留心其他有趣的对话贯穿整个房间的能力,说:”戴维说,医学博士,博士,霍普金斯大学的生物医学工程教授。”原来,钙调素是做类似的事情,感应的钙,通过一个耳朵,而另一只耳朵“听”,通过在细胞内的遥远的渠道钙通道。
正常情况下,钙调素被定位在每个钙通道附近。几年前,科学家发现,钙调素在一定程度上可以把局部钙和全球钙离子进入细胞内的感官焦点。
钙调素蛋白,解释说,是由两个球状的叶,和它的这些双瓣,作为不同的钙敏感的“耳朵”。要弄清楚如何钙调素的双瓣可以感觉到不同的钙来源,团队采取了一二个方面的方法。
首先,他们使用计算机进行数学模拟,测试了不同的钙检测机制的钙调素。其他人已经表明,钙调素的C-瓣挂在钙很长一段时间,而氮叶,让迅速。他们的模拟结果表明,这些钙保温时间的轻微差异可能发挥的作用,在钙调素的能力,以感知本地和全球的钙水平。一旦局部钙离子贴于碳瓣,很少让去,所以当地钙占主导地位,“悦。
相比之下,氮叶会迅速地让钙,然后是空的,可从遥远的钙通道,使接收的全球钙离子进入细胞结合钙。类似于鸡尾酒会,在你自己的谈话中,它是最容易赶上其他谈话的。
研究小组通过测试连接到钙通道的真正的钙调素蛋白来验证他们的数学预测。他们用一种新的方法,通过单一钙通道控制钙离子通道,观察钙调素如何反应。他们能够确定的数学模型。
了解钙的语言是了解细胞如何沟通的关键,说悦,也很重要的理解神经疾病。例如,早期抗精神病药物可能会阻止钙调素作用。现在,我们正在学习这些药物的实际工作,“乐说,”我们可以贡献我们的新认识的钙调素的设计,新一代药物具有更大的效力和较少的副作用。
该研究由国立卫生研究院资助。
在本文作者米迦勒塔德罗斯,常春藤迪克和悦,所有霍普金斯。
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