Team opdager molekylær kanal, der regulerer blodtrykket

Ny forskning for første gang afslører den tredimensionelle struktur af en membrankanal, der er afgørende for at kontrollere blodtrykket.

Fundene, offentliggjort i dag i open-access journal eLife , repræsenterer første gang den humane epiteliale natriumkanal er blevet vist så præcist, siden den først blev isoleret og beskrevet gennem ekspressionskloning i 1993, sagde seniorforfatter Isabelle Baconguis, Ph.D., adjunkt ved OHSU Vollum Instituttet. Hovedforfatter Sigrid Noreng, en kandidatstuderende i Baconguis-laboratoriet, tilføjet, at opdagelsen giver et udgangspunkt for udvikling af bedre behandlinger for en række sygdomme forbundet med kanalen.

"Det vil helt sikkert flytte feltet fremad, " Baconguis var enig.

Kanalen gør det muligt at absorbere natriumioner i væv i hele kroppen, inklusive nyren. Som sådan, det er et afgørende aspekt af menneskers sundhed ved at regulere natriumbalancen, blodvolumen og blodtryk.

"Vi ville ikke have været i stand til at forlade havet uden det, "lød medforfatter Richard Posert, en kandidatstuderende i Baconguis' laboratorium.

Dysfunktion af den epiteliale natriumkanal, eller ENaC, kan føre til alvorlige former for hypertension såsom Liddle syndrom eller neonatal saltspildende lidelse. Opdagelsen besvarer fundamentale biofysiske spørgsmål om kanalens specifikke arkitektur, som i sidste ende kan føre til udvikling af medicin til at forbedre behandlingen af ​​sygdomme såsom svær hypertension, hjertesvigt og nefrotisk syndrom.

"Dette er den første visuelle repræsentation af et protein, der er forbundet med mange sygdomme, " sagde Baconguis. "Så snart du forstyrrer dette membranprotein, alt nedstrøms bliver også forstyrret."

Noreng bemærkede, at opdagelsen kan være særligt nyttig til at udvikle målrettet medicin til at kontrollere forhøjet blodtryk.

"Der er ingen god medicin, der målretter specifikt mod dette protein, " sagde Noreng. "Opdagelsen af ​​strukturen af ​​denne kanal vil være meget vigtig for udviklingen af ​​nye og bedre blodtryksmedicin."

Forskerne gjorde opdagelsen ved hjælp af et kryo-elektronmikroskop, der er placeret i OHSUs Robertson Life Sciences Building. Cryo-EM-teknologien er en del af et nyligt udpeget nationalt center, der har til formål at udvide brugen af ​​en teknik, der revolutionerer strukturbiologien. Teknikken gør det muligt for forskere at visualisere biologiske molekyler på atomare skala og se dem i deres naturlige tilstand.