Учёные впервые увидели, как мышечные каналы открываются вместе

Каждый шаг начинается с выброса кальция внутри мышечных клеток, заставляющего их сокращаться. Клетки хранят кальций в саркоплазматическом ретикулуме, мембрану которого усеивают тысячи каналов RyR1 — крупнейших известных ионных каналов. Для правильного сокращения мышцы эти каналы должны открываться синхронно, однако механизм этого процесса оставался неясным почти 30 лет. Об этом пишет сайт Phys.org.

Команда под руководством доктора Василия Микиртумова из лаборатории доктора Миши Кудряшева в Max Delbrück Center впервые получила 3D-изображения RyR1 на шести стадиях открытия внутри неповреждённой мембраны. Работа опубликована в Nature Communications. Предыдущие исследования изучали каналы, извлечённые из мембраны, что могло нарушать их структуру.

Снимки показали, что соседние каналы остаются в контакте при переходе от закрытого к открытому состоянию. Когда один канал поворачивается, он напрягает контакт с соседом, облегчая его открытие. «Это как шестерёнки в часах», — пояснил Кудряшев. Исследователи поймали канал на шести стадиях, добавив молекулы для инициации открытия: внешняя часть вращается в плоскости мембраны, а пора расширяется вдвое.

Мутации в гене RYR1 вызывают злокачественную гипертермию и врождённые миопатии. Многие из них изменяют канал именно в месте контакта с соседом. Учёные предполагают, что нарушение интерфейса делает каналы протекающими, и видят в нём мишень для терапии. Команда уже тестирует вещества, стабилизирующие закрытое состояние каналов.