p Seis imagens microscópicas da proteína de poro 3D panexina 1. As imagens foram capturadas usando microscopia crioeletrônica. Cada proteína de poro tem cerca de 6 nm de largura. Isso significa que bem mais de 300, 000 pode caber na cabeça de um alfinete (2 mm). Crédito:Furukawa lab / CSHL, 2020
p Pressão alta, inflamação, e a sensação de dor pode depender em parte de pequenos orifícios na superfície das células, chamados poros. As células vivas reagem ao meio ambiente, frequentemente permitindo que a água e outras moléculas passem pela membrana da superfície da célula. Os poros à base de proteínas controlam esse fluxo. p Um conjunto de poros, chamados panexinas, são como minúsculos "buracos negros" da biologia; sua existência foi confirmada por evidências computacionais e funcionais, mas até muito recentemente, eles nunca foram realmente vistos. Eles ajudam as células a se comunicarem e reagirem ao ambiente, mas até que os cientistas vejam como eles se parecem, é difícil saber como. Agora, uma equipe de pesquisadores do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) e da Cornell University desenvolveu imagens de alta resolução dessas estruturas elusivas.
p "Todos nós sabíamos que esses poros tinham que existir ... mas definitivamente havia algum mistério sobre as panexinas, "disse o pesquisador de pós-doutorado Kevin Michalski, que co-liderou o projeto. “Sem imagens, tem sido muito difícil descobrir exatamente o que esses poros estão fazendo. "
p Michalski passou mais de seis anos tentando obter uma imagem clara das panexinas.
p "Passei tanto tempo tentando configurar experimentos sem realmente ser capaz de ver com o que estava trabalhando. Isso é o que torna isso tão emocionante, "Michalski explicou." Pela primeira vez, podemos definitivamente ver essa estrutura detalhada - são todas informações novas. "
p Michalski e Johanna Syrjanen, também no laboratório Furukawa em CSHL colaborou com o laboratório Kawate na Universidade Cornell, e publicou suas descobertas no jornal
eLife . Eles usaram uma técnica chamada microscopia crioeletrônica (crio-EM) para capturar meio milhão de imagens de um poro de panexina, chamado "pannexin 1, "de muitos ângulos diferentes. Eles então mesclaram as imagens para formar um modelo tridimensional. Pannexin 1 é composta de sete proteínas idênticas em um anel semelhante a um donut ao redor de um poro central.
p Os pesquisadores levantaram a hipótese de que a panexina 1 é responsável por liberar os sinais que desencadeiam a autodestruição de uma célula em falha. Esses sinais levam os macrófagos a destruir a célula doente, abrindo caminho para o desenvolvimento de novas células. Sem a substituição de células doentes por novas células, organismos envelhecem.
p "Mas o que é interessante é que mesmo as células que não passam pelo processo de autodestruição podem ter panexinas, "Michalski disse." Isso significa que deve haver alguns outros mecanismos importantes que este poro está executando. "
p "A forma como a panexina 1 é moldada em uma célula é diferente de outro tipo de poro que meu laboratório revelou recentemente, "acrescentou o professor Hiro Furukawa, que supervisionou a pesquisa. "Parece que existem mais tipos de poros do que os cientistas inicialmente previram. Como e quando eles abrem e fecham são questões importantes a serem exploradas."
p O fluxo da água, sais, e outras moléculas em uma célula através de um poro regula o tamanho da célula. Células que regulam incorretamente seu tamanho ou fluxo de água podem contribuir para a hipertensão, dor, e inflamação. As panexinas também permitem que moléculas muito maiores passem por seus poros. Compreender como as moléculas negociam seu caminho através de uma panexina pode levar a novas classes de drogas.