Funkcia ryanodínového receptora - iónového kanála srdcových a kostrových svalových buniek - je riadená naviazaním dvojmocných iónov na ich aktivačné a inhibičné miesta. Obrázok ukazuje model molekulovej štruktúry ryanodínového receptora s farebne zvýraznenými alosterickými dráhami, ktoré spájajú väzbové miesta iónov s vrátkami, otvárajúcimi kanál. Tieto štruktúrne interakcie boli transformované do termodynamického modelu funkcie kanála, znázorneného rovnicami na povrchu sklenenej gule.
Inovatívny prístup k analýze zložitých biomolekúl, ktorý otvára nový smer výskumu liečiv chrániacich pred náhlou srdcovou smrťou, zverejnili v týchto dňoch výskumníci a výskumníčky z Oddelenia bunkovej kardiológie Biomedicínskeho centra SAV, v. v. i. pod vedením Alexandry Zahradníkovej v špičkovom vedeckom časopise PLOS Computational Biology.
„Naše výsledky riešia vzťah medzi štruktúrou a funkciou zložitých biomolekúl a poskytujú základný rámec pre chápanie úlohy ryanodínových receptorov v regulácii svalovej práce v zdraví aj v chorobe,“ približuje hlavná autorka článku Dr. Alexandra Zahradníková.
„To umožňuje preskúmať nový smer výskumu liečiv chrániacich nás pred niektorými typmi náhlej srdcovej smrti alebo náhleho prehriatia organizmu vyvolaného anestézou,“ dodáva.
Vzťah medzi štruktúrou a funkciou biomolekúl je kľúčový pre pochopenie ich úlohy v živých organizmoch. Ryanodínové receptory hrajú ústrednú rolu vo funkcii srdcových a kostrových svalov. Napriek množstvu experimentálnych údajov získaných v ostatných desaťročiach zostával vzťah medzi ich štruktúrou a funkciou nepochopený, čo bránilo vývoju účinnej liečby život ohrozujúcich ochorení srdca a svalov.
V tejto štúdii výskumníčky a výskumníci využili najmodernejšie výpočtové techniky na analýzu publikovaných štruktúr srdcových a kostrových foriem ryanodínových receptorov, so zameraním na reguláciu ich otvárania iónmi vápnika a horčíka.
Odhalili aktivačné a inhibičné dráhy, ktoré spájajú miesta naväzovania týchto iónov s molekulovými vrátkami, ktorých pohyb dávkuje množstvo iónov vápnika v bunke podľa požadovanej sily svalovej práce. Získané poznatky o štruktúre využili na vytvorenie molekulového modelu funkcie ryanodínového receptora, ktorý bol schopný reprodukovať experimentálne pozorovania viacerých nezávislých laboratórií.
Vedecký časopis PLOS Computational Biology prináša práce výnimočného významu, ktoré posúvajú naše chápanie živých systémov využitím inovatívnych výpočtových metód, vrátane umelej inteligencie. Nachádza sa v prvom decile v odbore Matematika – modelovanie a simulácie podľa databázy SCIMAGO. Článok je verejne dostupný tu: https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1012950.
Text: Dr. I. Zahradník, BMC SAV; E. Rybárová, BMC SAV
Hlavné foto: Alexandra Zahradníková a Ivan Zahradník, BMC SAV © CC-BY Creative Commons Attribution License
Foto na konci článku: E. Rybárová, BMC SAV
This website uses cookies so that we can provide you with the best user experience possible. Cookie information is stored in your browser and performs functions such as recognising you when you return to our website and helping our team to understand which sections of the website you find most interesting and useful.
Strictly Necessary Cookie should be enabled at all times so that we can save your preferences for cookie settings.
If you disable this cookie, we will not be able to save your preferences. This means that every time you visit this website you will need to enable or disable cookies again.
Slovenčina
English
