カリフォルニア大学サンフランシスコ校の研究者が率いるチームは、タンパク質Piezo1が機械力を検出し、それらを電気信号に変換する分子メカニズムを特定しました。
Piezo1は、感覚ニューロンの細胞膜に含まれており、触覚、圧力、痛みを検出する原因となっています。これらのニューロンが刺激されると、Piezo1が開き、イオンが細胞に流れ込み、脳に送信される電気信号を生成します。
研究者は、X線結晶学や電気生理学などの技術の組み合わせを使用して、Piezo1の構造とそれが活性化されたときにどのように変化するかを決定しました。彼らは、Piezo1には、レバーアームのように機能するユニークな刃のような構造があることを発見しました。力が刃に加えられると、チャネルをpr索し、イオンが流れるようにします。
この発見は、感覚ニューロンの損傷によって引き起こされる慢性疼痛、不安障害、神経障害性疼痛などの状態の新しい治療につながる可能性があります。 Piezo1をターゲットにすることにより、研究者は、望ましい効果に応じて、その活動をブロックまたは強化する薬物を開発できる場合があります。
Nature誌に掲載された調査結果は、細胞が環境を感知する基本的なメカニズムにも光を当てました。 Piezo1は、メカセンセーションに関与するタンパク質のファミリーの1つにすぎません。研究者は、彼らの発見がこれらの他のタンパク質がどのように機能するかについての洞察を提供できると考えています。
「私たちの研究は、Piezo1が分子レベルでどのように機械的な力を感知するかについての詳細な理解を提供します」と、UCSFの生化学および生物物理学の准教授であるYifan Cheng博士は述べています。 「この知識は、タッチや痛みの感覚に影響を与えるさまざまな状態の新しい治療法の発達につながる可能性があります。」
