Los investigadores del Centro Médico de la Universidad de Columbia (CUMC) han obtenido las primeras instantáneas detalladas de la estructura de un poro de membrana que permite que las células epiteliales absorban calcio. Los hallazgos podrían acelerar el desarrollo de fármacos para corregir anomalías en la absorción de calcio, que se han relacionado con cánceres de mama, endometrio próstata, y dos puntos.

El estudio se publicó hoy en la edición en línea de Naturaleza .

Aunque la mayor parte del calcio del cuerpo se almacena como mineral en los huesos, una cantidad cuidadosamente controlada de este elemento químico se transporta a la célula, en su forma iónica, donde juega un papel vital en el gobierno de las funciones celulares. Las células regulan la absorción de calcio a través de poros especiales. o canales, que se abren y se cierran según sea necesario. TRPV6 es un canal de proteínas que se encuentra en las membranas de las células epiteliales, que recubren las paredes del intestino, y contribuir a la absorción de calcio en la dieta. Las aberraciones en los canales TRPV6 pueden contribuir al desarrollo del cáncer al interrumpir el control de la proliferación celular y la muerte celular.

Los investigadores utilizaron microscopía crioelectrónica avanzada para obtener imágenes de TRPV6. La microscopía crioelectrónica, una técnica de obtención de imágenes que combina miles de imágenes individuales de moléculas congeladas en representaciones tridimensionales finamente detalladas, fue pionera en Joachim Frank, Doctor, un biólogo estructural en el departamento de bioquímica de CUMC, quien fue galardonado con el Premio Nobel de Química en octubre por este trabajo.

Comparando las estructuras de los canales, tanto en el estado abierto como en el cerrado, los investigadores pudieron determinar que la parte central del canal (cuatro segmentos de proteínas helicoidales estrechamente alineados) hacen un giro sutil, permitiendo que TRPV6 se abra.

"Descubrimos que el canal de calcio se abre en respuesta a cambios en la parte media de cada hélice central, haciendo que los segmentos de proteína se doblen y giren hacia afuera para crear una abertura lo suficientemente ancha como para permitir que pase un ión de calcio, "dijo el líder del estudio Alexander I. Sobolevsky, Doctor, profesor asociado de bioquímica y biofísica molecular en CUMC. "Si uno pudiera mirar directamente hacia el canal, se vería como la apertura del iris de un ojo ".

El canal puede cambiar entre estados abierto y cerrado extremadamente rápido, según sea necesario para suministrar calcio a la célula.

"Nuestros hallazgos nos ayudarán a comprender mejor cómo los cambios en los canales TRPV6 contribuyen a enfermedades humanas como el cáncer, y proporcionar una plantilla para el diseño de fármacos que corrijan estas anomalías, "dijo el Dr. Sobolevsky.

El estudio se titula, "Apertura del canal de calcio epitelial humano TRPV6".