캘리포니아 대학교, UCSF (University of California, UCSF)의 연구원과 HHMI (Howard Hughes Medical Institute)의 고급 기술을 사용하여 기계적 힘을 탐지 할 수있는 Piezo 단백질 내의 주요 구조적 요소를 확인했습니다. 2023 년 2 월 8 일 Nature 저널에 발표 된 그들의 연구 결과는 중요한 감각 단백질의 중요한 종류의 기본 메커니즘을 밝혔습니다.
Piezo 단백질은 세포의 막에 내장 된 이온 채널이다. 물리적 자극을 전기 신호로 변환하는 센서 역할을합니다. 이전의 연구는 Piezo 단백질이 스프링 스트레칭과 유사한 기계적 힘에 대한 반응으로 특정 도메인의 스트레칭을 통해 작용한다고 제안했다. 그러나,이 스트레칭을 담당하는 정확한 구조적 특징은 여전히 불분명했다.
이 지식 격차를 해결하기 위해 터치 센세이션 및 피 에조 단백질 분야의 유명한 전문가 인 Ardem Patapoutian 박사가 이끄는 연구팀은 일련의 실험을 수행했습니다. 그들은 냉동 전자 현미경을 사용하여 자연 상태에서 피에조 단백질의 고해상도 이미지를 포착했습니다. 이것은 이들 단백질의 3 차원 구조를 전례없는 세부적으로 시각화 할 수있게했다.
그들의 분석에 따르면 Piezo 단백질은 "블레이드"및 "패들"으로 알려진 여러 영역으로 구성되어 있음이 밝혀졌습니다. 이 구조는 각각 레버와 게이트 역할을합니다. 기계적 힘이 블레이드에 적용될 때, 그들은 움직여 패들의 형태의 변화를 유발합니다. 이러한 구조 변화는 이온 채널의 개방 및 닫는 것을 제어하여 궁극적으로 기계적 신호를 전기 신호로 변환합니다.
이 팀의 연구 결과는 Piezo 단백질의 분자 메커니즘과 기계적 힘을 감지하는 역할을 이해하는 데 돌파구를 제공합니다. 이 지식은 기본적인 세포 과정에 대한 우리의 이해를 심화시킬뿐만 아니라 피 에조 단백질 및 통증 또는 고혈압 치료에서 Piezo 단백질 및 관련 조건을 표적으로하는 치료 중재를위한 새로운 길을 열 수 있습니다.
미래의 연구는 Piezo 단백질에 대한 우리의 이해와 다른 세포 성분과의 상호 작용을 추가로 정제하는 데 중점을 둘 것입니다.
