Seit Jahren ist ein multidisziplinäres Team von der Johns Hopkins Forscher einen schwer fassbaren Kreatur , einen Komplex von Proteinen gedacht, um auf Fehler in einigen Fällen des plötzlichen Herztodes sein verfolgt. Wie sie in der Online-Ausgabe von Nature Communications berichten , haben sie endlich die aufgenommenen Bilder von der Anlage entfernt. Diese Bilder zeigen den Zusammenhang zwischen bestimmten genetischen Mutationen und elektrische Fehlbildungen des Herzens und einen Ausgangspunkt für die Gestaltung von Therapien.
Der plötzliche Herztod ist oft von Bedingungen, die die elektrische Anzeige beeinflussen im Herzen verursacht . Long-QT- Syndrom und Brugada Syndrom - - Mutationen in der Natriumkanäle , die Natriumionen in die Zellen in Reaktion auf elektrische Signale lassen Genetische Studien haben zwei dieser Bedingungen abhängig . Viele der Mutationen betreffen einen bestimmten Teil des Kanals, der gedacht wurde, mit einem Protein namens Calmodulin interagieren. Dies schien wichtig, weil , erklärt Gordon Tomaselli , MD, die Michel Mirowski , MD, Professor für Kardiologie an der Johns Hopkins University School of Medicine ", Calmodulin ist die am weitesten verbreiteten Calcium -bindende Protein in der Natur, und es ist die Funktion der Natrium reguliert Kanäle, die nicht nur im Herzen , sondern auch im Gehirn und Muskel. "
Die genetischen Studien waren ein Hinweis, dass viele Fälle von plötzlichem Herztod kommen könnte zu fehlerhaften Wechselwirkungen zwischen Natrium-Kanäle und Calmodulin , was wiederum zu elektrischen Fehlzündungen führen . In diesem Fall wird möglicherweise ein Medikament könnte entworfen , dass die Wechselwirkung zu korrigieren wäre . Doch die Suche nach ein solches Medikament würde ein Schuss im Dunkeln , es sei denn die Forscher herausfinden konnte, was das Natriumkanal - Calmodulin -Komplex sah aus wie - und wie die Mutationen wurden sie zu beeinflussen .
Tomaselli Forschungsgruppe gemeinsam mit denen von L. Mario Amzel , Ph.D. , Professor für Biophysik und Biophysikalische Chemie und Sandra Gabelli , Ph.D., Assistant Professor der Medizin und der Biophysik und Biophysikalische Chemie , um zu versuchen, Figur aus der Struktur der komplexen und wie Änderungen an ihr Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften Muskeln . Um das zu erfahren , mussten die Forscher Bakterienzellen die menschliche Versionen von Natrium-Kanal- Proteine und Calmodulin machen , reinigen die Proteinkomplexe Koaxial- und Bild sie mit einer Technik namens Röntgen-Kristallographie . " Wir beobachteten, dass die Bindung an Calmodulin ändert den Zustand des Natriumkanals , so dass es bereit, aktiviert werden kann oder geöffnet , durch ein elektrisches Signal von außerhalb der Zelle " Gabellis sagt .
Frühere Studien hatten angedeutet, dass bereit - zum - Aktivierungsnatriumkanäletendenziell nicht nur an Calmodulin , sondern auch in eine zweite Natriumkanals gebunden. " Wie erwartet, haben wir festgestellt , dass zwei Natriumkanäle binden oft sowohl untereinander und an Calmodulin ", sagt Amzel . "Wir waren völlig überrascht , obwohl, um herauszufinden, dass es die gleiche Domäne der beiden Kanäle , die miteinander interagieren . "
Die Forscher untersuchten auch die elektrischen Eigenschaften der Zellen mit normalen und mutierten Versionen der Natrium-Kanal - Calmodulin -Komplex. Sie fanden heraus, dass dieser Briefwechsel mit EKG- Messwerte von Menschen mit Long-QT- Syndrom und Brugada .
"Ändern Calmodulin Regulierung der Natriumkanäle kann eine wichtige und neue therapeutische Strategie zur Behandlung sein Herzinsuffizienz . Herzrhythmusstörungen , Neurologische Erkrankungen , wie Krampfanfälle und Autismus , Erkrankungen der Skelettmuskulatur ", sagt Tomaselli .