Как подростки, клетки в наших органах постоянно болтают назад и вперед. Но вместо того, чтобы убить текстовые сообщения, они передают сигналы с молекулами. Теперь, исследователи обнаружили удивительно крошечного нового посыльного у червей: протоны. Находка указывает на возможность, что субатомная частица играет ту же роль в людях, говорят исследователи.
Исследование у мышей намекнуло, что протоны – атомы водорода, лишенные их электронов – могли бы действовать как посыльные, но до сих пор прямому доказательству недоставало. Бригада во главе с биологом Эриком Йоргенсеном из университета Юты, Солт-Лейк-Сити, сделала открытие при исследовании, как червь Caenorhabditis elegans заключает определенные мышцы вокруг кишечника для отжимания отходов. Предыдущие эксперименты исключили несколько нейромедиаторов, которые, как известно, помогли очистке, предположив, что новая молекула могла бы играть роль.
После упорядочивания ДНК червей с дефектами в мышечном сокращении бригада идентифицировала мутации в гене под названием PBO4. Этот ген кодирует протеин, расположенный на наружной поверхности клеток кишечника, где это приносит ионы натрия в клетку в то время как насосные протоны. Это намекнуло, что протоны могли бы играть роль в создании контракта мышц.
Затем, использование протеина, пылающего зеленым, пока оно не входит в контакт с протонами, исследователи, нашло, что протоны затопляют от клеток кишечника и в окружающие мышечные клетки незадолго до контрактов мышц. Наконец, исследователи вставили протоны, связанные со светочувствительной молекулой в пространство между кишечником и мышцей у червей мутанта с дефектным геном PBO4. Когда вспышка световой установки свободные протоны, заключенная мышца, исследователи сообщают в выпуске 11 января Клетки. Дальнейшие эксперименты идентифицировали рецептор на мышечных клетках, вызывающий сокращение, когда протоны связывают с ним.
Йоргенсен размышляет, что протоны, вероятно, действуют как нейромедиаторы в людях и других позвоночных животных, но до сих пор нет никаких доказательств этого. Он отмечает, что это могло объяснить, почему у людей есть протонные насосы в клетках головного мозга, совпадающих с протонными насосами, найденными в их кишечнике.
Les Iversen, нейробиолог в Оксфордском университете, Великобритания, соглашается с тем понятием. Но Чарльз Стивенс, нейробиолог в Институте Salk Биологических исследований в Сан-Диего, Калифорния, говорит, что протоны могут только использоваться в качестве нейромедиаторов у червей и других беспозвоночных. «Часто, беспозвоночные развили специальные механизмы, так широко не использующиеся у позвоночных животных», говорит Стивенс.