نگاهی دقیق به نقشه های سه بعدی پروتئین نشان می دهد که چگونه پروتئین ها، مسافران مولکولی را به سلول های کلیه، مغز و جاهای دیگر منتقل می کند.
به گزارش سیناپرس، پروتئین LRP2 بخشی از یک سرویس تحویل است که مولکول های خاصی را در خارج از سلول گرفته و آنها را به داخل منتقل می کند. اخیرا محققان گزارش دادند که اکنون نقشه های سه بعدی LRP2 ساختار پروتئین و نحوه جذب و آزادسازی مولکول‌ها را نشان می دهد. این پروتئین در pH تقریباً خنثی خارج از سلول، شکل بازتری مانند توری به خود می گیرد. اما در محیط اسیدی داخل سلول‌ها، پروتئین مچاله می شود تا مسافران را رها کند.
شکل ساختار LRP2 و اینکه چگونه عملکردهای زیادی را ممکن می کند، دانشمندان را برای چندین دهه متحیر کرده است.
این پروتئین به کلیه ها و مغز کمک می کند تا مواد سمی را فیلتر کنند و در جاهای دیگر مانند ریه ها و گوش های داخلی نیز عمل می کند. هنگامی که پروتئین به درستی عمل نمی کند، مجموعه ای از بیماری ها از جمله بیماری مزمن کلیوی و سندرم Donnai-Barrow که یک اختلال ژنتیکی است که بر کلیه ها و مغز تأثیر می گذارد، رخ می دهد.
شرایط مختلف مرتبط با اختلال عملکرد LRP2 ناشی از مسئولیت های متعدد این پروتئین است چراکه این پروتئین به بیش از ۷۵ مولکول مختلف متصل می شود. جاناتان باراش (Jonathan Barasch) نفرولوژیست از دانشگاه کلمبیا، می گوید که این مقدار برای یک پروتئین بسیار زیاد است.
او در ادامه توضیح می دهد: به طور معمول، LRP2 در سطح غشای سلولی نشسته و منتظر می ماند تا مولکولی را که از آن عبور می کند به دام اندازد. پس از اتصال پروتئین به یک مولکول، سلول بخشی از سطح خود را که حاوی پروتئین است می بلعد و حباب داخلی به نام اندوزوم را تشکیل می دهد. LRP2 سپس مولکول را در داخل سلول آزاد کرده و اندوزوم پروتئین را به سطح می برد.
برای درک این سیستم، باراش و همکارانش LRP2 را از ۵۰۰ کلیه موش جمع آوری کردند. محققان مقداری از پروتئین را در محلولی با pH خارج سلولی ۷٫۵ و مقداری را در محلول تقلید کننده آندوزوم با pH ۵٫۲ قرار دادند.
محققان با استفاده از یک میکروسکوپ کرایو الکترونی، تصاویری از پروتئین ها را ثبت کرده و سپس تصاویر را در یک کامپیوتر به هم چسباندند و نقشه های سه بعدی پروتئین را در هر دو سازنده باز و بسته ارائه کردند.
به گزارش سیناپرس، محققان معتقدند که اتم های باردار کلسیم پروتئین را در pH خارج سلولی باز نگه می دارند. اما با کاهش pH به دلیل جریان یافتن یون های هیدروژن به داخل اندوزوم، یون های هیدروژن یون های کلسیم را جابجا کرده و باعث انقباض پروتئین می شوند.
شرح کامل این مطالعات در مجله تخصصی Cell منتشر شده است.
مترجم: فاطمه امینی
No tags for this post.