ตัวรับอะเซทิลโคลีน ซึ่งเป็นโครงสร้างบนเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ ทำหน้าที่เป็นเกตเวย์สำหรับการผ่านของสัญญาณเคมี ภาพความละเอียดสูงภาพแรกของส่วนการทำงานของตัวรับเหล่านี้บอกเป็นนัยถึงความสำคัญของโมเลกุลทั่วไปสองโมเลกุลคือน้ำและน้ำตาลในกิจกรรมของมัน นักวิจัยที่สร้างภาพยังได้ทำการทดสอบเพื่อยืนยันบทบาทของโมเลกุลทั้งสองการเชื่อมต่อของ acetylcholine ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างภายในตัวรับซึ่งสร้างทางผ่านให้ไอออนไหลผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ไอออนเหล่านี้สามารถกระตุ้นการตอบสนองในเซลล์ประสาทอื่นๆ หรือในเซลล์กล้ามเนื้อ
ภาพใหม่แสดงสายโซ่ของโมเลกุลน้ำตาล
ซึ่งรู้จักกันว่าเป็นส่วนหนึ่งของตัวรับ acetylcholine แต่ก่อนหน้านี้ถือว่าไม่สำคัญ ซึ่งอยู่ใกล้กับช่องเปิดของตัวรับ ห่วงโซ่น้ำตาลดูเหมือนจะทำหน้าที่เป็นบานพับที่ประตูของตัวรับ ซึ่งเป็นบทบาทที่ “อาจมีผลกระทบอย่างมากต่อความรวดเร็วของสัญญาณ” Cosma Dellisanti ผู้เขียนนำจากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนียในลอสแองเจลิสกล่าว
ผลกระทบหลักอย่างหนึ่งของนิโคตินคือการไปกระตุ้นตัวรับ acetylcholine แยกตัวรับที่มีความบกพร่องเชื่อมโยงกับโรคอัลไซเมอร์และโรคพาร์กินสัน การค้นพบใหม่นี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ออกแบบยาที่กำหนดเป้าหมายไปที่การเสพติด โรคทางสมอง และอาการเจ็บป่วยอื่นๆ ได้ Dellisanti กล่าว
เพื่อให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูง Dellisanti และเพื่อนร่วมงานของเขาพยายามทำให้โปรตีนตกผลึกซึ่งประกอบขึ้นเป็นส่วนที่ทำหน้าที่ของตัวรับอย่างระมัดระวัง จากการวิเคราะห์ว่ารังสีเอกซ์กระจายออกจากผลึกอย่างไร นักวิจัยจึงอนุมานการจัดเรียงตัวของอะตอมภายในผลึกได้ นอกจากการหาตำแหน่งของโมเลกุลน้ำตาลแล้ว ทีมงานยังพบกระเป๋าของโมเลกุลน้ำในแกนกลางของตัวรับ ซึ่งเป็นการค้นพบที่น่าแปลกใจเพราะโดยทั่วไปแล้วโครงสร้างภายในของโปรตีนเมมเบรนจะถือว่าไม่ชอบน้ำหรือกันน้ำได้
ความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดของโมเลกุลของน้ำตาล
และน้ำทำให้นักวิจัยสงสัยว่าทั้งสองมีบทบาทในการทำงานของตัวรับ Dellisanti กล่าว เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ นักวิจัยได้ถอดสายโซ่น้ำตาลออกและพบว่าตัวรับที่ถูกตัดไม่สามารถเปิดได้อย่างถูกต้อง
ตั้งแต่ดาราศาสตร์ไปจนถึงสัตววิทยา
สมัครรับข้อมูลข่าววิทยาศาสตร์เพื่อสนองความกระหายใคร่รู้ของคุณสำหรับความรู้สากล
ติดตาม
จากนั้น ทีมงานได้ออกแบบตัวรับเพื่อให้แน่ใจว่าภายในของมันจะไม่ชอบน้ำ ซึ่งรบกวนการทำงานของโมเลกุลของน้ำ อีกครั้ง การเปลี่ยนแปลงทำให้การทำงานของตัวรับลดลง
ในที่สุด การรบกวนบทบาทของทั้งโมเลกุลของน้ำตาลและน้ำพร้อมกันทำให้ตัวรับไร้ประโยชน์ “องค์ประกอบทั้งสองนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของโปรตีนและไม่เคยมีการพิจารณามาก่อน” Dellisanti กล่าว
นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าน้ำทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นสำหรับบานพับน้ำตาลที่เปลี่ยนรูปร่างเมื่อตัวรับเปิดออก ผลลัพธ์ของพวกเขาปรากฏทางออนไลน์ในเดือนสิงหาคมNature Neuroscience
Anthony Auerbach จาก State University of New York at Buffalo กล่าวว่ากลไกของตัวรับนั้นซับซ้อนมาก โดยมีปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลหลายร้อยครั้ง “ตอนนี้เราต้องคิดถึงน้ำตาลที่เกาะติดและโมเลกุลของน้ำที่ฝังอยู่ว่าเป็นส่วนหนึ่งของปฏิกิริยาเคมี”
ในขณะที่ Auerbach ตั้งข้อสังเกตว่าการศึกษานี้ให้ภาพรวมของการกระทำของตัวรับเท่านั้น เขากล่าวว่างานนี้ “ทำให้เราเข้าใกล้ความเข้าใจมากขึ้นว่าตัวรับ acetylcholine เปลี่ยนรูปร่างอย่างไรและยาเปลี่ยนแปลงหน้าที่อย่างไร”
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
