NATURE | ملخصات الأبحاث

البنية المرئيّة بالمجهر الإلكترونيّ التبريديّ لقناة التنبيغ الميكانيكيّ NOMPC

.P. Jin et al

Nature (2017) doi:10.1038/nature22981 | Published online | English article

يعتمد تنبيغ الأحاسيس الميكانيكيّة (مثل استقبال الحسّ العميق، واللمس، والتوازن، والتسارع، والسمع، والألم) على قنوات التنبيغ الميكانيكيّ، التي تُحَوِّل المثيرات الميكانيكيّة إلى إشارات كهربيّة في الخلايا الحسيّة المتخصصة. يُعَدّ السؤال عن كيفيّة التحكم في فتح قنوات التنبيغ الميكانيكيّ مسألة محوريّة في هذا المجال البحثي، وثمّة نموذجان رئيسان لحلها، النموذج الأول: هو نموذج توتّر الغشاء، حيث تولِّد القوة الممارَسَة على غشاء الخليّة تغيُّرًا في توتّر الغشاء، بما يكفي لفتح القناة، كما هو الحال في قناة MscL البكتيريّة، وفي قنوات بوتاسيوم معيّنة في حقيقيّات النواة. أما النموذج الثاني، فهو نموذج الرباط، حيث تنتقل القوّة من خلال رباطٍ لفتح القناة. وتكمن أهميّة قناة الجهد المؤقت للمستقبِل (TRP) NOMPC في دورها في السلوكيّات المرتبطة بالأحاسيس الميكانيكيّة، مثل التحرّك، واللمس، والإحساس بالصوت، في الأنواع الحيويّة المختلفة، مثل الدودة الأسطوانيّة Caenorhabditis elegans، وذبابة الفاكهة Drosophila، وسمكة الزرد. تُعَدّ قناة NOMPC العضو المؤسس في العائلة الفرعيّة TRPN، ويعتقد أنها تُفْتَح بواسطة ربط نطاق تكرار الأنكيرين بالأنابيب الدقيقة في هيكل الخليّة. ولذا، فإن من أهداف دراسة قناة NOMPC كَشْف الآلية الكامنة وراء الفتح المدفوع بالقوة، الذي قد يمثّل نموذجًا لنظريّة الرباط. تستوفي قناة NOMPC كل المعايير التي تنطبق على قنوات التنبيغ الميكانيكيّ، كما إن لديها 29 تكرارًا للأنكيرين، وهو أكبر عدد لهذه التكرارات بين قنوات TRP. ويظل السؤال الأساسي هو عن كيفيّة تنظيم نطاق تكرار الأنكيرين الطويل، بوصفه رباطًا يستثير فتح القنوات. يقدِّم الباحثون بِنْيَة ذَريّة جديدة لقناة NOMPC في ذبابة الفاكهة، مرئيّة بواسطة المجهر الإلكترونيّ التبريديّ أحاديّ الجسيم. ويشير تحليل البنية إلى أن نطاق تكرار الأنكيرين في قناة NOMPC يحاكي زنبركًا حلزونيّ الشكل، ما يشير إلى دوره في ربط الإزاحة الميكانيكيّة لهيكل الخليّة بفتح القناة. وتؤكِّد بِنْيَة قناة NOMPC على الأساس الذي تعتمد عليه آليّة تحويل القوة الميكانيكيّة إلى إشارةٍ كهربيّة داخل الخلية.