Трехмерные структуры nicotinic рецептора ацетилхолина, определенного КРИОИМИ, любезностью Hibbs Lab. «В то время, когда данный рецептор связывает либо с ацетилхолином нейромедиатора либо с никотином, это ведет к активации нейрона, что тогда отправляет сигналы в другие нейроны», сообщил врач Райан Хиббс, доцент Нейробиологии и соответствующий автор исследования и Биофизики с Университетом Мозга Питера О’Доннелла младшего в Юго-западном UT. «Данный процесс ‘химической передачи нервного импульса’ лежит в базе всей стремительной связи между нейронами. Данный определенный рецептор хорошо связан с зависимостью от никотина».Исследователи взяли структуры с высоким разрешением, применяя криоэлектронную микроскопию Университета за $22,5 миллиона (КРИОИХ) средство, где образцы скоро заморожены, дабы не допустить формирование разрушительных ледяных кристаллов и после этого рассмотрены в минус 321 градус по Фаренгейту (криогенные температуры). Средство Зутвестерна UT – что бежит круглосуточный – есть одним из основных средств в мире для НКРИОИХ структурная биология.
Два новых нюанса изучения заставляют его выделиться в регионах нейробиологии и структурной биологии. Во-первых, исследователи раскрыли новую биологию о том, как рецептор связывает никотин в мозгу, сообщил врач Хиббс. Второй результаты, которые связаны с техническими качествами того, как белок планирует.
«Открытие, которое мы сделали о разных дорогах, которыми никотин взаимодействует с этим рецептором, может оказать помощь в проектировании наркотиков разглядывать зависимость от никотина и нейродегенерацию», добавил он. «Довольно сборки рецептора хорошие способы определения структуры в большинстве случаев требуют гомогенного примера. Но для этого белка, рецептор планирует многократными методами, у которых имеется ответственные биологические последствия. К примеру, нарушение в отношении двух мер подъединицы связано с зависимостью от никотина и с врожденной эпилепсией».
Белок, что они изучили, составлен из пяти подъединиц из двух типов – α и β. эти α и β подъединицы планируют в двух разных отношениях в два хороших комплекса с пятью подъединицами, 3α:2β сформируйтесь и 2α:3β форма. Комплексы обоих взаимоотношений отысканы в мозгу.«Мы применяли подход маркировки антитела, дабы выяснить подъединицы и преодолеть неприятности в КРИОНИХ вычисление, чтобы получить структуры обоих комплексов с пятью подъединицами от единственного примера. Это не было сделано прежде и снабжает неспециализированный подход для определения структур многих других типов multisubunit рецепторов и каналов, у которых имеется многократные методы собраться», растолковал врач Хиббс, Ученый Эффи Мари Каин в Медицинском Изучении.
«Эти две структуры складываются из разных взаимоотношений α и β подъединицы. При помощи антитела, которое связывает лишь с β подъединицы, мы смогли чесать эти две структуры от одного примера – у одного рецептора имеется два связанные антитела, тогда как второй имеет три связанных», растолковал ведущий создатель Ричард Уолш младший, аспирант в Молекулярной программе Биофизики.«Быть ведущим автором на принятой рукописи находится в и себя очень приятный опыт; быть ведущим автором на изучении, принятом по собственной природе все еще, чувствует себя сюрреалистичным», добавил он.Лаборатория Hibbs ранее смогла взять структуру одного из этих двух комплексов, применяя кристаллографию рентгена, первое в то время из-за трудности кристаллизации мембранных белков.
«Для мембранных белков, например, приобретая кристаллы, каковые дифрагируют к высокому разрешению, сложно, что делает КРИОИХ особенно влиятельными. Мы ранее смогли взять одну из этих nicotinic мер подъединицы рецептора кристаллографией рентгена.
КРИОИХ дал нам обоим меры, от единственного примера, в более высокой резолюции», сообщил врач Хиббс.