声音感知蛋白质后终于找到35年打猎

35年寻求理解听力的基本面可能最终会结束,美国科学家发现了关键蛋白质后内耳毛细胞产生电子对声音的反应。

虽然毛细胞的想法mechanosensory转导最初是在1980年代提出的,蛋白质的身份将声音转化为电信号,大脑可以解释仍然难以捉摸。现在,哈佛医学院的领导的研究小组大卫·科里和杰弗里·霍尔特说它有确凿的证据表明,一种蛋白质被称为TMC1形式在脊椎动物听力的基础。

这个领域的圣杯听觉传导

克雷格•Montell加州大学圣芭芭拉

发现蛋白质负责我们听到的能力领域的圣杯听觉传导的,根据克雷格Montell神经在加州大学圣芭芭拉分校他并没有参与这个项目。有很多候选人,但直到现在,没有一个已经明显涉及的关键通道,”他补充道。

哈佛团队发现TMC1和TMC2密切相关的蛋白质形成声音控制毛孔中带正电荷的离子流入内耳毛细胞。这建立一个电信号,通过第八颅神经传送到大脑。了解蛋白质是如何工作的,该研究小组首先推导出它的结构,然后研究分子的各个部分的角色。

在离子通道异常蛋白质,通常在三到六组子单元,TMC1形成二聚体。通过使用低温电子显微镜和比较他们的数据,从另一个pair-forming蛋白质,TMEM16,研究人员能够推断TMC1信息的结构。足够的相似之处,我们可以使用的已知结构TMEM16猜猜TMC的样子,然后猜在TMC离子会通过细胞的内部,”科里解释道。

解决TMC1蛋白质的结构后,团队着手评估个别氨基酸组的作用。研究人员制造了17突变TMC蛋白质,与半胱氨酸单一氨基酸的替换,然后检查他们的活动当活老鼠基因插入细胞编程产生不自然的TMC。“这些变化改变了电流流入一个完整的毛细胞,这告诉我们,台湾记忆体公司是这个特殊的声音控制电流的通路流入细胞,”科里说。

十一17个氨基酸替换的减少离子流入毛细胞。五个有着戏剧性的影响,阻止钙离子流入细胞完全。离子通道的观察证实了精确的安排。

“这项工作提供了强有力的证据,TMC1和TMC2形成一项听觉传导渠道,“Montell说。最关键的证据是建立衍生品的TMC1替换的关键残基半胱氨酸。

科里的团队正在致力于基因治疗策略来治疗特定突变TMC1蛋白质。不过,他还指出,现在TMC1函数已被确认,仍有许多细胞内了解它的工作方式,以及它如何与其他蛋白质交互连接。他将这比作试图解开一个时钟机制的不同部分如何一起工作。我们确认,可能会有更多的我们不知道,”他说。的作品在我们面前,真正有趣的挑战是找出连接到什么,什么动作,使整个机制的工作。这将使我们忙至少还需要10年的时间。”