Новости химической науки > Протон вступает в элитный клуб нейротрансмиттеров

Исследователи из США впервые за 20 лет открыли новую частицу, быстро передающую информацию от клетки к клетке. Однако в отличие от других обычных нейротрансмиттеров, находящихся в нервных клетках, она имеет очень простое строение – это обычный протон.

Эрик Йоргенсен (Erik Jorgensen) и его коллеги из Университета Юта пытались понять механизм, лежащий в основе ритмичного сокращения пищеварительных мускулов маленького кольчатого червя C. Elegans, представляющего собой часто используемую модель в биологических исследованиях.

Исследователи идентифицировали способ, в соответствии с которым кишечный тракт червя передавал сигналы окружающей мускульной ткани – этот сигнал не передаваляс с помощью нервных клеток.

На фотографии показана локализация связывающих протоны белков в желудочных C. Elegans. (Рисунок из Cell, 2007, 132, 149)

Каждые 50 секунд из внешних «камер хранения» клеток кишечного тракта испускается волна ионов кальция. Ионы кальция активируют белки в стенках желудках. Эти белки играют роль протонных насосов – они выбрасывают протоны наружу из клеток.

После выброса протоны диффундируют по тканям червя, и, в конце концов, встречаются с белками-рецепторами на поверхности мускульных клеток, окружающих желудок червя. Эти белки-рецепторы очень похожи на обычные рецепторные белки-нейротрансмиттеры. Каждый протон связывается с определенным сайтом на рецепторе, затем рецептор открывает отверстие, позволяющее большому количеству ионов натрия попасть в мускульную клетку. Этот импульс электрического тока заставляет мускул сокращаться.

Белки, активирующиеся протонами, позволяющие ионам попадать внутрь клеток, уже были ранее обнаружены в мозгах млекопитающих – это белки натрий-водородного обмена. Йоргенсен отмечает, что демонстрация того, что протоны могут играть роль нейротрансмиттеров, заставляет переосмыслить функции этих белков в деятельности мозга.

Источник: Cell, 2007, 132, 149 (DOI: 10.1016/j.cell.2007.10.058)

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #молекулярная биология, #химия полимеров