研究人员首先完全了解了触觉背后的蛋白质

斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家们解开了Piezo1结构的神秘面纱，Piezo1是一个蛋白质家族的成员，将物理刺激如触摸或血流转化为化学信号。今天在“自然”杂志上发表的研究结果指出了针对Piezo1突变的疾病的方法，如脱水遗传性口腔细胞增多症和先天性淋巴水肿。

“这种结构提供了对蛋白质如何感知机械力的基本理解，并将揭示Piezo1中可以使用小分子或抗体靶向的区域，”TSRI教授和Howard Hughes医学研究所研究员Ardem Patapoutian博士说。与TSRI教授Andrew Ward博士共同领导了这项新研究。

Piezo1和密切相关的Piezo2蛋白在2010年在Patapoutian实验室被发现.Piezos被称为离子通道 - 它们让离子通过孔隙响应机械刺激(又称触摸)。这些蛋白质已经在不同的细胞类型中被发现，并且已经被证明是感觉神经生物学和血管生理学中的关键参与者。

然而，到目前为止，研究人员并不知道Piezo1如何看待结构层面，即它的各个部分是如何组合在一起的。

这项新研究采用高分辨率成像技术 - 低温电子显微镜(cryoEM)进行，表明Piezo1由三个弯曲的“叶片”组成，环绕着中心孔。研究人员认为，这些刀片会响应机械力而移动，机械力会打开和关闭孔隙，让离子通过发送信号进行交流。

梁状结构用作每个叶片的主干。“锚定域”围绕着叶片与中间相遇的孔。

“这是一个美丽的结构，”Patapoutian说。“本研究中发现的特征为我们提供了关于这种离子通道如何感知和响应膜张力的诱人线索。”

Ward说，Piezo1结构是独特的，因为它似乎是一种“一体化”蛋白质，这意味着它不需要与其他蛋白质或细胞结构连接来完成传递信号的工作。

本研究的下一步是检查Piezo1的整体架构，并确定每件作品的工作原理。除了目前研究中看到的封闭构象外，科学家们希望以不同的构象观察这种蛋白质。

“这为我们提供了一个很好的机会来研究力感或转导是如何起作用的，”TSRI研究助理，新研究第一作者Kei Saotome博士说。

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