Forskere opdager, hvordan proteinsanser rører ved

Forskere har afsløret hemmelighederne om, hvordan et nøgleprotein sanser berøring, hvilket baner vejen for nye behandlinger af tilstande som kroniske smerter og angstlidelser.

Et hold ledet af forskere ved University of California, San Francisco, har identificeret den molekylære mekanisme, hvorved proteinet Piezo1 detekterer mekaniske kræfter og omdanner dem til elektriske signaler.

Piezo1 findes i cellemembranerne af sensoriske neuroner, som er ansvarlige for at detektere berøring, tryk og smerte. Når disse neuroner stimuleres, åbner Piezo1 sig, hvilket tillader ioner at strømme ind i cellen og generere et elektrisk signal, der sendes til hjernen.

Forskerne brugte en kombination af teknikker, herunder røntgenkrystallografi og elektrofysiologi, til at bestemme strukturen af ​​Piezo1, og hvordan den ændrer sig, når den aktiveres. De fandt ud af, at Piezo1 har en unik bladlignende struktur, der fungerer som en vægtstangsarm. Når der påføres kraft på klingen, åbner den kanalen, så ioner kan strømme igennem.

Opdagelsen kan føre til nye behandlinger for tilstande som kroniske smerter, angstlidelser og neuropatiske smerter, som er forårsaget af beskadigelse af sensoriske neuroner. Ved at målrette Piezo1 kan forskere muligvis udvikle lægemidler, der enten blokerer eller forstærker dets aktivitet, afhængigt af den ønskede effekt.

Resultaterne, der er offentliggjort i tidsskriftet Nature, kaster også lys over de grundlæggende mekanismer, hvormed celler fornemmer deres miljø. Piezo1 er blot en af ​​en familie af proteiner, der er involveret i mekanosensation, og forskerne mener, at deres resultater kunne give indsigt i, hvordan disse andre proteiner også virker.

"Vores undersøgelse giver en detaljeret forståelse af, hvordan Piezo1 sanser mekaniske kræfter på molekylært niveau," sagde seniorforfatter Yifan Cheng, PhD, en lektor i biokemi og biofysik ved UCSF. "Denne viden kan føre til udviklingen af ​​nye terapier til en række tilstande, der påvirker berøring og smertefornemmelse."