The Beat Goes On: la ricerca produce due primati in materia di proteine ​​essenziali per la funzione cardiaca umana

Aprile 28, 2016 Admin Salute 0 2
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I ricercatori della Florida State University guidati dalla fisica dottorando Campion Loong hanno ottenuto significativi punti di riferimento in uno studio della proteina cardiaca alfa-tropomiosina umana, che è una componente essenziale a livello molecolare che controlla la contrazione del cuore su ogni battito.

Utilizzando un metodo di imaging chiamata microscopia a forza atomica, Loong ottenuto due "prime": il primo di imaging diretto di singole molecole-alfa tropomiosina, che sono molto piccole - circa 40 nanometri lunghi - e il primo esempio di una misura della umana dimostrata flessibilità della proteina cardiaca. Da lì, ha stabilito una linea di base di come flessibile una versione normale della proteina dovrebbe essere in un cuore umano sano.

"Questa ricerca di base è fondamentale per ampliare la nostra comprensione di come funziona il cuore umano normalmente a livello molecolare", ha detto Loong. "La flessibilità di alfa-tropomyosin determina l'efficacia o correttamente il muscolo cardiaco si contrae ad ogni battito e ha implicazioni per mantenere il cuore libero di malattie cardiovascolari.




"Prima di questo studio, non sapevamo come flessibile questa proteina è stato", ha detto Loong. "L'utilizzo di questi risultati, ora siamo in grado di condurre studi successivi per confrontare mutanti correlati alla malattia di questa proteina per vedere quanto si discostano dalle versioni normali."

Loong servito come l'autore principale dello studio "Persistenza Lunghezza del Cardiac umana a-Tropomyosin Misurato da singola molecola diretto Probe Microscopy", che è stato pubblicato sulla rivista PLoS ONE. Ha condotto la ricerca con il professor fisica Huan-Xiang Zhou e scienza biologica professor P. Bryant Chase, entrambi di Florida State.

Quando un segnale elettrico viene generato nel cuore per renderlo contratto, calcio viene rilasciato all'interno di ogni cellula del muscolo cardiaco. Il calcio si lega poi ad una proteina chiamata troponina, e che fa scattare il "movimento di flessione" di alfa-tropomiosina, che permette di un'altra proteina chiamata miosina - la proteina del motore - di interagire con i filamenti di actina troponina/tropomiosina. Questa serie di eventi è quello che genera la contrazione del cuore che pompa il sangue. Una successiva rimozione del calcio all'interno di ogni cellula cuore è quello rilassa il cuore, che permette al cuore di riempirsi di sangue da pompare sulla battuta successiva.

"Alpha-tropomiosina è un elemento chiave che rende il segnale del calcio sia eliminare il cuore su, rendendolo contratto o spegnerlo, rendendola relax," disse Chase. "C'è un intervallo ottimale di flessibilità di alfa-tropomyosin per il cuore normale di funzionare correttamente. La molecola può essere troppo rigido o può essere troppo flessibile, ciascuno dei quali potrebbe portare a malattie cardiovascolari. Ciò che in definitiva pensiamo è che l'evoluzione ha sintonizzato le proprietà meccaniche di tali proteine ​​per la funzione ottimale nel cuore. "

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