دانشمندان دانشگاه زوریخ آلمان ساختار دقیق یک کانال کلرید تنظیم شده با حجم را مورد بررسی قرار دادند. این دریچه در پاسخ به تورم سلولی فعال می‌شود و از فروپاشی سلول جلوگیری می‌کند. این پروتئین همچنین نقش مهمی را در جذب داروهای مورد استفاده در شیمی‌درمانی و آزادسازی انتقال‌دهنده‌های عصبی بعد از سکته مغزی به عهده دارد. بنابراین تنظیم کنترل‌شده فعالیت این پروتئین یک استراتژی امیدوارکننده را برای درمان‌های جدید ارائه می‌دهد.
سلول‌های انسانی توسط غشاهای سلولی احاطه شده‌اند و با محیط اطراف خود در یک تعادل اسمزی قرار دارند. اگر غلظت مولکول‌های محلول در مایع اطراف سلول‌ها کاهش یابد، سلول‌ها متورم می‌شوند که درنهایت می‌ترکند. سلول‌ها برای جلوگیری از این امر، کانال‌های کلرید تنظیم شده با حجم (VRACs) خانواده پروتئینی LRRC8 را فعال می‌کنند. اگر حجم سلول در نتیجه جریان آب ورودی به سلول افزایش یابد، این دریچه‌های سلولی باز می‌شوند. در نتیجه یون‌های کلرید منفی و اسمولیت‌های فاقد شارژ از سلول خارج شده و سلول به حالت اولیه خود باز می‌گردد.
اگرچه تنها پنج سال از کشف VRACها می‌گذرد، اما ویژگی‌های مهم آن‌ها قبلا تشریح شده‌است. به‌عنوان مثال، این کانال‌ها علاوه بر تنظیم حجم، در جذب داروهای مورد استفاده در درمان سرطان و آزادسازی کنترل نشده انتقال‌دهنده‌های عصبی پس از سکته مغزی نقش دارند. علی‌رغم این پیشرفت‌ها، ساختار مولکولی VRACها و مبنای انتخابی آن‌ها تا مدت‌ها ناشناخته باقی مانده بود. اخیرا محققان دپارتمان بیوشیمی دانشگاه زوریخ به این مجهولات پاسخ داده‌اند. این تیم به سرپرستی پروفسور Raimund Dutzler با استفاده از میکروسکوپ الکترونی کرایو و کریستوگرافی اشعه ایکس ساختار مولکولی دقیق یک VRAC را شناسایی کردند. علاوه بر این، محققان ویژگی‌های عملکردی این پروتئین را از طریق تکنیک‌های الکتروفیزیولوژیک مورد بررسی قرار دادند.
VRAC شامل شش زیر واحد است که در اطراف محور تعیینکننده منفذ تراوش یون قرار گرفته‌اند. پروتئین غشایی دارای یک دومین درون سلولی بزرگ و یک دومین خارج سلولی کوچک است. احتمالا دومین درون سلولی نقش مهمی را در فعال‌سازی کانال بازی می‌کند. دومین خارج سلولی به‌عنوان یک فیلتر گزینشگری عمل می‌کند و کانال و توابع آن را محدود می‌سازد. Raimund Dutzler افزود: «ریشه‌های مثبت در این فیلتر یون‌های منفی کلرید را جذب می‌کنند و باعث ورود آن‌ها به درون سلول می‌شوند. این درحالی است که از ورود مولکول‌های بزرگتر به درون سلول ممانعت می‌کنند.»
دانشمندان UZH با انجام این کار، پایه‌‌ای را برای درک بهتر مکانیسم‌های مولکولی دخیل در کنترل حجم سلول ارائه دادند. Dutzler ادامه داد: «این دانش پایه ارزشمندی در توسعه داروهای جدید بالینی است.» آستروسیت‌های مغزی در ایسکمی یا سکته مغزی متورم می‌شوند. خروج کنترل نشده انتقال‌دهنده‌های عصبی گلوتامات، به‌واسطه VRACها، پیامدهای منفی زیادی را در بیماران در پی دارد. این افراد می‌توانند از توسعه مسدود کننده‌های خاص بهره‌مند شوند. یکی دیگر از کاربردهای بالقوه VRACها، نقش مهم آن‌ها در درمان سرطان است. فعال‌سازی VRACها ممکن است جذب داروها را در سلول‌های سرطانی افزایش دهد.
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
☑ عضویت در زیست فن پزشکی
☑ عضویت در کانال زیست فن
