Investigadores coreanos han identificado las interacciones de los combinantes entre las proteínas de los canales de calcio que existen en las células nerviosas y cardíacas. El resultado abrió un nuevo camino para desarrollar tratamientos para la hipertensión arterial y las enfermedades cerebrales.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Byung-Chang Suh de DGIST en el Departamento de Ciencias Cerebrales y Cognitivas ha observado en tiempo real e identificado la interacción de los complejos de canales de calcio existentes en las células nerviosas y cardíacas dentro de las células.

Los complejos de canales de calcio consisten en alfa 1 (α1), beta (β), y subunidades alfa 2 gamma (α2δ), que desempeñan un papel importante para que los canales de calcio controlen la entrada de iones de calcio dentro de las células. A pesar de los esfuerzos de muchos científicos para identificar y analizar las interacciones de los complejos, Hasta el momento, no ha habido logros de investigación significativos debido a las dificultades para verificarlos en tiempo real.

El equipo de investigación del profesor Suh modificó y aplicó por primera vez la 'técnica de dimerización de FKBP-FRB inducible por rapamicina', inducir a las subunidades β del canal de calcio a moverse al orgánulo, una subunidad especializada contenida dentro de una membrana celular, mitocondrias, o un retículo endoplásmico, para crear un entorno que pueda ser observado por los ojos en tiempo real. Usando la abrazadera de parche, el equipo pudo identificar no solo las interacciones entre varias subunidades dentro de los canales de calcio, sino también entre subunidades que no se habían podido investigar antes.

La subunidad β se combina de manera estable con la subunidad α1 si se expresa por sí misma dentro de un canal de calcio. Sin embargo, si existen más de 2 subunidades β de diferentes tipos dentro del mismo canal, Las subunidades β de las subunidades combinadas α1 y β existentes se reemplazan por otra subunidad β única debido a una competencia entre las subunidades β, reduciendo la estabilidad. Esto ha sido identificado por el equipo de investigación.

Se considera que esto abre un nuevo horizonte en la investigación relacionada al permitir observar en tiempo real la combinación dinámica de subunidades α1 y β en el canal de calcio de una célula viva debido a la competencia de subunidades. Además, tal interacción entre subunidades significa un control más preciso de la entrada de iones de calcio dentro de las células, mostrando la importancia de la estrecha interacción entre subunidades.

Es más, los investigadores también descubrieron nuevos fenómenos causados ​​por las interacciones de las subunidades, como una disminución en la entrada de calcio en un canal causada por la separación de las subunidades combinadas α1 y β, disminución de la velocidad de bloqueo del canal, y disminución de la actividad de los canales de calcio causada por el fosfátido de la membrana celular.

El profesor Byung-Chang Suh dijo:"Dado que esta investigación se llevó a cabo en células nerviosas y cardíacas, Se espera que abra un camino para el desarrollo de nuevos tratamientos para la hipertensión arterial y diversas enfermedades cerebrales. También se espera que la técnica de investigación utilizada en esta investigación influya en gran medida en la investigación de varias proteínas dentro de las células que tienen interacciones entre proteínas ".

Este estudio ha sido publicado en el último número de una revista internacional de renombre mundial, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ).