عبور یون‌ها از غشای سلول به وسیله کانال‌های یونی که در واقع مجموعه‌هایی از پروتئین‌ها هستند، علاوه بر کنترل فرایندهای مهمی مانند تپش قلب، هدف اصلی اکثر داروها هم محسوب میشوند. اما به تازگی یک تحقیق که به رهبری یک محقق اسپانیایی در دانشگاه ویسکانسین انجام شده است، یک مدل جدید برای توضیح چگونگی باز و بسته شدن منافذ این کانال ها ارائه داده است.
در پس پرده بسیاری از فرایندهای مهم سلولی از جمله کنترل تپش قلب، انتقال سیگنال بین نورون‌ها، ترشح پیام رسان‌های عصبی و انتشار درد در بدن، این کانال‌های یونی هستند که قابلیت‌های الکتریکی و تحریک‌پذیری را در سلول‌ها فعال می کنند. جایی که این کانال‌ها به درستی کار نکنند آسیب‌های قلبی و نورونی و دیگر آسیب‌های متداول اتفاق خواهد افتاد.
محققین این پروژه می‌گویند: «این کانال‌ها به دلیل طبیعت و کارکردشان، اهداف درمانی بسیار خوبی برای داروهای مقابله با فشار خون، آریتمی قلب و دیگر بیماری‌ها به شمار می‌روند.»
این‌ها ساختارهایی از پروتئین‌های غشایی هستند که مثل سیستمی از دریچه‌ها برای گذر یون‌های پتاسیم، سدیم، کلسیم، کلراید و مانند آن‌ها از طریق یک منفذ عمل می‌کنند. این منافذ از طریق ارسال یک محرک که از منطقه دیگری از کانال به نام حسگر ولتاژ، که تغییرات الکتریکی غشا را تشخیص می‌دهد، باز و بسته میشوند.
تاکنون این گونه تصور می‌شد که منفذ و حسگر ولتاژ از طریق یک پیوند دهنده یا یک هلیکس متشکل از حدود ۱۵ آمینو اسید، به هم وصل میشوند که می‌توان آن را با حرکت حسگر ولتاژ تحریک کرد. این عملکرد، ترسیمی از چگونگی ارتباط بین این دو قسمت کانال یونی است.
ولی تحقیق فرناندز مارینو یک گذرگاه غیر رسمی را کشف کرد که شامل یک قطعه آمینو اسید است و از بخش‌هایی از هر دو قسمت، یعنی حسگر ولتاژ و منفذ، ساخته شده است. این دو قطعه مانند یک زیپ لباس طوری با هم تنظیم شده‌اند تا بتوانند باز و بسته شدن کانال را کنترل کنند.
این محقق اینگونه توضیح می‌دهد که: «برای انجام این تحقیق ما از یک مدل کانال پتاسیم به نام Shaker به همراه جهش‌زایی، الکتروفیزیولوژی، تکنیک‌های فلورسنس، تحریکات دینامیکی مولکولی و محاسبات انرژی استفاده کردیم و بدین وسیله توانستیم گذرگاه‌های مولکولی که اتصال بین حسگر و منفذ از طریق آن‌ها انجام می‌شود را تحلیل کنیم. این روش جدید به ما کمک می‌کند تا چگونگی عملکرد بعضی کانال‌های یونی قابل تنظیم با ولتاژ را توضیح دهیم، که ظاهراً هیچ پیونددهنده‌ای ندارند و با نقشی اساسی در تپش قلب، مثل ژنی که با نام Ether-à-go-go-Related Gene یا hERG شناخته میشوند.»
لازم به ذکر است، این قطعه قابل حذف، از ۵ آمینواسید برای ایجاد ارتباط بین دو قسمت کانال ایجاد شده است.
❇️ مترجم : آزاده داودی
☑ لینک مقاله
☑ عضویت در زیست فن پزشکی مولکولی
☑ عضویت در کانال زیست فن
