Los investigadores biomédicos de la Universidad de Columbia han capturado vistas de cerca de TRPV3, un canal de iones de las células de la piel que desempeña un papel importante en la detección de temperatura, picazón y dolor.
En los seres humanos, los defectos en la proteína pueden provocar enfermedades de la piel como dermatitis atópica un tipo de eccema, vitiligo coloración desigual de la piel, cáncer de piel y rosácea.
Todo el ADN de los vertebrados, incluido el genoma del mamut lanudo, contiene el gen TRPV3. Aunque los mamuts vivían en ambientes extremadamente fríos, descendían de elefantes que vivían en los trópicos. Los investigadores creen que los cambios en los genes TRPV3 de los mamuts pueden haberlos ayudadosoportar temperaturas más bajas.
El laboratorio de Alexander Sobolevsky en el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia utilizó una poderosa técnica de imágenes llamada microscopía crioelectrónica para tomar fotografías de las moléculas TRPV3. Las imágenes 2D iniciales se recolectaron congelando las moléculas en una capa de hielo extremadamente delgada y transparente y bombardeándolas conLuego, los investigadores utilizaron herramientas computacionales para convertir las imágenes 2D en modelos moleculares 3D detallados.
Imagen de TRPV3 humano en los estados cerrado y abierto visto desde el exterior de la célula. Se resalta la ubicación de la región N647 que está mutada en mamuts. Imágenes: Alexander Sobolevsky / CUIMC
Esta es la primera vez que los científicos vislumbran TRPV3 en detalle atómico. Los investigadores pudieron obtener imágenes de la proteína en dos estados, revelando cómo se abre y se cierra el canal para permitir que los iones fluyan hacia las células de la piel.
Este intercambio de iones hace que el cuerpo reaccione a sensaciones como dolor, picazón y cambios de temperatura. El grupo también descubrió cómo una pequeña molécula con propiedades anticancerígenas llamada 2-APB interactúa y controla la función de este canal.
Las estructuras de este estudio proporcionan pistas sobre cómo las mutaciones en TRPV3 afectan la capacidad del canal para detectar la temperatura y muestran que los lípidos, moléculas que forman la mayor parte de la membrana celular, entran en contacto con el canal en varias regiones. Mammoth TRPV3 contiene una mutaciónen una de estas regiones que tocan lípidos.
"La temperatura afecta la interacción de lípidos y proteínas", dice Sobolevsky. "Una mutación en el canal del mamut lanudo probablemente afectaría esta interacción y podría explicar cómo estos animales se adaptaron a su ambiente frío".
Los investigadores utilizarán la estructura para investigar cómo los cambios atómicos en la proteína causan un mal funcionamiento en las enfermedades humanas. "Este estudio brinda a los científicos una plantilla que pueden usar para diseñar medicamentos más efectivos para tratar estas enfermedades relacionadas con la piel", dijo Appu Singh., PhD, becario postdoctoral en el laboratorio Sobolevsky y primer autor del artículo.
Alexander Sobolevsky, PhD, es profesor asociado de bioquímica y biofísica molecular en el Colegio de Médicos y Cirujanos Vagelos de la Universidad de Columbia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :