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      電子顯微鏡圖像顯示細(xì)胞如何吸收重要的礦物質(zhì)
      
			
      
				2019-05-08 09:22:20
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      哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心(CUMC)的研究人員獲得了膜孔結(jié)構(gòu)的第一個詳細(xì)快照，使上皮細(xì)胞能夠吸收鈣。該研究結(jié)果可以加速藥物的開發(fā)，以糾正鈣攝取異常，這與乳腺癌，子宮內(nèi)膜癌，前列腺癌和結(jié)腸癌有關(guān)。該研究發(fā)表于今天的在線版“自然”雜志上。
      

      電子顯微鏡圖像顯示細(xì)胞如何吸收重要的礦物質(zhì)
      

      雖然大部分身體的鈣作為礦物質(zhì)儲存在骨骼中，但是這種化學(xué)元素的精確控制量以其離子形式被輸送到細(xì)胞中，在細(xì)胞功能中它起著至關(guān)重要的作用。細(xì)胞通過特殊的孔或通道調(diào)節(jié)鈣的攝取，根據(jù)需要打開和關(guān)閉。TRPV6是一種蛋白質(zhì)通道，位于上皮細(xì)胞膜中，排列在腸壁上，有助于攝取鈣。TRPV6通道中的異?？赡芡ㄟ^破壞細(xì)胞增殖和細(xì)胞死亡的控制而促成癌癥的發(fā)展。
      

      研究人員使用先進(jìn)的低溫電子顯微鏡對TRPV6進(jìn)行成像。冷凍電子顯微鏡是一種成像技術(shù)，它將數(shù)千個冷凍分子的個體圖像組合成精細(xì)細(xì)致的三維表現(xiàn)形式，由CUMC生物化學(xué)系結(jié)構(gòu)生物學(xué)家Joachim Frank博士開創(chuàng)，他獲得了諾貝爾獎。十月化學(xué)為這項工作。
      

      通過比較通道結(jié)構(gòu)，在開放和閉合狀態(tài)下，研究人員能夠確定通道的核心部分 - 四個緊密排列的螺旋蛋白質(zhì)區(qū)段 - 做一個微妙的扭曲，允許TRPV6打開。
      

      “我們發(fā)現(xiàn)鈣通道響應(yīng)每個核心螺旋中間部分的變化而打開，導(dǎo)致蛋白質(zhì)片段彎曲并向外旋轉(zhuǎn)，形成一個足夠?qū)挼拈_口，允許鈣離子通過，”研究負(fù)責(zé)人說。 Alexander I. Sobolevsky，博士，CUMC生物化學(xué)和分子生物物理學(xué)副教授。“如果一個人能夠直視通道，它看起來就像是虹膜的開口。”
      

      根據(jù)需要，通道可以非?？焖俚卦诖蜷_和關(guān)閉狀態(tài)之間切換以向細(xì)胞供應(yīng)鈣。
      

      “我們的研究結(jié)果將有助于我們更好地了解TRPV6通道的變化如何導(dǎo)致癌癥等人類疾病，并為糾正這些異常的藥物設(shè)計提供模板，”Sobolevsky博士說。
      

      該研究的標(biāo)題是“人類上皮鈣通道TRPV6的開放”。
      
			

			
        
      
			
      
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