Ricercatori coreani hanno identificato le interazioni dei combinatori tra le proteine ​​dei canali del calcio che esistono nelle cellule nervose e cardiache. Il risultato ha aperto un nuovo percorso di sviluppo di trattamenti per l'ipertensione e le malattie del cervello.

Un gruppo di ricerca guidato dal professor Byung-Chang Suh della DGIST presso il Dipartimento di Scienze del cervello e della cognizione ha osservato in tempo reale e identificato l'interazione dei complessi dei canali del calcio esistenti nelle cellule nervose e cardiache all'interno delle cellule.

I complessi dei canali del calcio sono costituiti da alfa 1(α1), beta (β), e subunità alfa 2 gamma (α2δ), che svolgono ruoli importanti per i canali del calcio per controllare l'afflusso di ioni calcio all'interno delle cellule. Nonostante gli sforzi di molti scienziati per identificare e analizzare le interazioni dei complessi, non ci sono stati risultati di ricerca significativi finora a causa delle difficoltà nel verificarli in tempo reale.

Il team di ricerca del professor Suh ha prima modificato e applicato la "tecnica di dimerizzazione FKBP-FRB inducibile dalla rapamicina", inducendo le subunità dei canali del calcio β a spostarsi negli organelli, una subunità specializzata contenuta all'interno di una membrana cellulare, mitocondri, o un reticolo endoplasmatico, per creare un ambiente che può essere osservato dagli occhi in tempo reale. Usando il patch-clamp, il team ha potuto identificare non solo le interazioni tra le varie subunità all'interno dei canali del calcio, ma anche tra subunità che non erano state studiate prima.

La subunità è combinata stabilmente con la subunità α1 se è espressa da sola all'interno di un canale del calcio. Però, se esistono più di 2 subunità β di tipo diverso all'interno dello stesso canale, Le subunità β delle esistenti subunità combinate α1 e β sono sostituite da un'altra singola subunità β a causa di una competizione tra le subunità β, riducendo la stabilità. Questo è stato identificato dal gruppo di ricerca.

Questo è considerato come l'apertura di un nuovo orizzonte nella ricerca correlata, consentendo di osservare in tempo reale la combinazione dinamica delle subunità α1 e β nel canale del calcio di una cellula viva a causa della competizione delle subunità. Inoltre, tale interazione tra subunità significa un controllo più preciso dell'afflusso di ioni calcio all'interno delle cellule, mostrando l'importanza della stretta interazione tra le subunità.

Per di più, i ricercatori hanno anche scoperto nuovi fenomeni causati dalle interazioni delle subunità come una diminuzione dell'afflusso di calcio in un canale causato dalla separazione delle subunità combinate α1 e β, diminuzione della velocità di blocco del canale, e diminuzione dell'attività dei canali del calcio causata dal fosfatide della membrana cellulare.

Il professor Byung-Chang Suh ha dichiarato:"Poiché questa ricerca è stata condotta su cellule nervose e cardiache, si prevede di aprire una strada per lo sviluppo di nuovi trattamenti per l'ipertensione e varie malattie cerebrali. Si prevede inoltre che la tecnica di ricerca utilizzata in questa ricerca influenzerà notevolmente la ricerca di varie proteine ​​all'interno delle cellule che hanno interazioni tra proteine".

Questo studio è stato pubblicato sull'ultimo numero di una rivista internazionale di fama mondiale, Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).