作者:Boaz Cook 来源:《自然》 发布时间:2012-3-1 15:16:07
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传送“疼痛触觉”信号蛋白现身
 
皮肤下面的感觉神经能探测压力、疼痛、热、冷及其他刺激,人们一直在研究与这些感觉路径相关的特殊蛋白质。据美国物理学家组织网等媒体报道,斯克里普斯研究院科学家称,他们发现了一族能探测“疼痛触觉”的蛋白质,并首次证明了压力族蛋白的一种特殊生理功能。相关的两篇论文发表在近日出版的《自然》杂志上。
 
细胞感受刺激是通过其外膜上专门的“离子通道”来实现的。受到某种刺激时,对这种刺激敏感的离子通道蛋白就会开放,允许钙、钠或钾离子从细胞外液体进入细胞内。当细胞膜被扭曲超过一定界限时,嵌在膜上的能感受机械压力的离子通道就会开放,形成电流引发细胞内的其他信号,如感觉神经元就会发出神经脉冲,由大脑负责分辨、解释这些神经脉冲是触觉还是其他类型的感觉。
 
两年前,研究人员在小鼠体内发现了两种具有力传导性质的功能蛋白——压力1号(piezo1)和压力2号(piezo2),施加压力时其能将带正电离子“拉入”细胞中,但它们和已知的离子通道蛋白有很大不同。第一篇论文中,他们证实了这两种蛋白确实是必需的离子通道蛋白,但只是一个大蛋白质家族中的亚成员。论文领导作者波特兰·科斯特说,压力蛋白是一族由4个成员组成的“四聚”复合体,是迄今发现的最大质膜离子通道。
 
第二篇论文中,研究人员利用基因技术培养了一系列不表达果蝇压力基因dpiezo的果蝇,发现它们的幼虫尽管对热、温和压力等其他类刺激表现出正常的反应,却对机械刺激严重缺乏反应,而机械刺激可产生疼痛信号。他们又通过基因抑制技术,阻断了果蝇特定感觉神经元中dpiezo的表达,结果也出现了这种反应缺失。最后他们让那些天生缺乏dpiezo基因的果蝇幼虫表达了dpiezo基因后,它们对强压力显出了正常反应。
 
“几十年来,科学家一直在寻找哺乳动物中的压力—传导离子通道蛋白,压力蛋白piezo是最有可能的候选。”斯克里普斯研究院多里斯神经科学中心和细胞生物学院教授阿德姆·帕特伯蒂安说,新研究为此提供了证据,未来还将进一步研究压力蛋白在感受声音、血压、细胞膜挤压或拉伸等刺激方面的功能。“今后几年,我们将探测所有这些生物过程,以及压力蛋白在疾病中的作用。”(来源:科技日报 常丽君)
 
 
 
 
 
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