اكتشف المجهر الإلكتروني كيف يدخل فيتامين أ إلى الخلايا

باستخدام كاميرا جديدة عالية السرعة مقترنة بمجهر إلكتروني ، التقط العلماء في جامعة كولومبيا صوراً لواحد من أصغر البروتينات في خلايانا "لرؤيتها" باستخدام المجهر.

يوجد بروتين يسمى STRA6 في غشاء خلايانا وهو مسؤول عن نقل فيتامين أ إلى داخل الخلية. فيتامين أ مهم لجميع الثدييات وهو مهم بشكل خاص في تكوين مستقبلات الضوء في أعيننا خلال الفترة الجنينية ، وهو أمر مهم للتطور الطبيعي.

قبل إجراء دراسة جديدة ، كان الغموض هو كيف ينقل STRA6 فيتامين أ إلى الخلية. تتفاعل معظم بروتينات النقل مباشرة مع المواد التي تحملها. لكن STRA6 يتفاعل مع فيتامين أ من خلال بروتين وسيط ينقل فيتامين أ في الدم. تابع تحت الخفض ...

يعد نوع جديد من تقنيات الكاميرا عنصرًا أساسيًا لتصوير STRA6. بالاشتراك مع الميكروسكوب الإلكتروني ، تسمح الكاميرا لعلماء الأحياء برؤية التفاصيل الهيكلية الدقيقة التي كانت غير مرئية سابقًا للآلية الداخلية لخلايانا.

يقول أوليفر كلارك ، دكتوراه ، باحث مشارك في مختبر هندريكسون بجامعة كولومبيا: "يمكننا الآن الاقتراب من الدقة الذرية لأن الكاميرا الجديدة أسرع بكثير وتسمح لنا بإنشاء فيلم من الجزيئات". "حتى تحت المجهر الإلكتروني ، تتحرك الجزيئات قليلاً ، لكن عندما صورنا بعض الحركة ، خرجت ضبابية. حتى مع هذه اللقطات ، يمكننا محاذاة الإطارات لإنشاء صورة أكثر وضوحًا ".



يعتمد تصور الجزيء أيضًا على الإجراءات البيوكيميائية المضنية التي طورها Yanting Chen ، دكتوراه ، مساعد ، زميل أبحاث في مختبر مانسيا ، لإنتاج كميات كبيرة من البروتين وفصله عن المكونات الأخرى للخلية. وتقول: "هذا بروتين رقيق للغاية ، وكان علينا تقليد محيطه من أجل الحفاظ على شكله". استغرق الأمر حوالي عامين لتحسين عملية الإنتاج.
استخدم الباحثون حوالي 70،000 صورة فردية من STRA6 لإنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد للبروتين التي تم استخدامها لبناء نموذج الذرة بأدق التفاصيل.

يقول الدكتور كلارك إن صور الجزيء حتى الآن تبدو STRA6 "قبيحة بعض الشيء". والأمر الأكثر إثارة للدهشة هو حقيقة أن STRA6 لا تعمل وحدها ، ولكنها بدلاً من ذلك مرتبطة ارتباطًا وثيقًا ببروتين آخر ، هودودولين ، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في نقل إشارات الكالسيوم.

على الرغم من أن فيتامين أ يتحرك عبر STRA6 لدخول الخلية ، إلا أن STRA6 لا يشكل قنوات في الغشاء مثل معظم بروتينات النقل. بدلاً من ذلك ، يدخل فيتامين أ إلى الجزء العلوي من STRA6 ، ولكن بعد ذلك تتشكل نافذة تفتح مباشرة في غشاء الخلية ، وليس داخل الخلية.

على الرغم من أن هذا سيتم اختباره ، إلا أن هذه الآلية قد تكون طريقة لحماية الخلايا من الكثير من فيتامين أ. "مصائد فيتامين أ داخل الغشاء يمكن أن تتحكم في كميتها داخل الخلية."

يسرع نموذج STRA6 الجديد من فهم الوظيفة الخلوية ويمكن أن يساعد العلماء على فهم كيفية عمل المكونات الخلوية الأخرى التي لم يتم دراستها بعد.

المصدر: newsroom.cumc.columbia.edu

Source: https://habr.com/ru/post/ar397339/