Eine neue Entdeckung im Zusammenhang mit einer der häufigsten Prozesse in menschlichen Zellen wird als ` Paradigmenwechsel " in Verständnisses beschrieben .
Forscher an der University of Dundee , Max-Planck- Institut für biophysikalische Chemie , der Universität Göttingen und der University of Oxford haben Ionenpermeation in Kaliumkanäle , die nicht folgt zuvor vorhergesagt Wege beobachtet.
Sie haben die Ergebnisse ihrer Forschung in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
Kaliumkanäle sind winzige Poren , die die Oberfläche von fast allen Zelltypen des menschlichen Körpers Bolzen, spielen eine Rolle bei der Übertragung von Signalen zwischen den Gehirnzellen und auch dazu steuern die Frequenz unserer Herzschlag. Wenn sie nicht korrekt arbeiten, werden sie in einer Reihe von Krankheiten in Verbindung gebracht , einschließlich neurodegenerativen Zuständen und Herzkrankheit .
Die Kanäle ermöglichen den Durchgang von Kaliumionen in einer extrem Schnellfeuer Öffnen und Schließen des Kanals , die als hochwirksame Filter .
Die bisherige Theorie auf diesem Gebiet war Teil eines Projekts , das im Rahmen der Vergabe der 2003 Nobelpreis für Chemie an die amerikanische Biochemiker Roderick MacKinnon geführt. Seine Arbeit vorgeschlagen, dass die Ionen durch Wasser getrennt sind, wie sie durch den Kanal und das Ion -zu -Ion- Kontakt war wahrscheinlich aufgrund des hohen elektrostatischen Abstoßung .
Das Research-Team arbeitet an dem neuen Projekt ein völlig anderes Szenario fand , mit Fortschritten in der Technologie , die grundlegenden physikalischen Prinzipien , die den Betrieb der Kanäle zu erleichtern offenbaren.
Frühere Arbeiten der Prüfung der Aktivität von Kaliumkanälen wurde aus der Betrachtung statischer oder ` geschlossenen Zustand ' Kristallstrukturen möglich. Fortschritte in der Rechen haben es die Forscher jetzt in den Kanälen " in action'which haben viel mehr Details zur Verfügung gestellt und zeigte die Funktionsweise der Kanäle zu suchen.
Computersimulationen auf atomarer Ebene ist und eine Transmembranspannung, fanden sie, dass kein Wasser durch die Kanäle mit Ionen zusammen transportiert und wird nicht benötigt, um die Kaliumionen zu trennen. Sie fanden heraus, dass Paare von Kaliumionen wurden stabil ausgebildet und dann durch den Kanal geführt , wobei die elektrostatische Abstoßung Antreiben des rasch Effizienz des Verfahrens .
"Unsere Ergebnisse erklären, wie Kaliumflussist in der Lage, bei der maximalen physikalisch erreichbare Geschwindigkeit , die wichtig für die schnelle Reaktion von Nervenzellen ist geschehen ", sagte Dr. Ulrich Zachariae , Reader in Computational Biophysics und Drug Discovery an der Universität Dundee .
"Das ist ein Paradigmenwechsel in diesem Bereich. Es verändert unser Verständnis, wie diese enorm wichtige Kanäle Arbeit. Diese Kanäle sind enorm wichtig , da sie in allen Zellen aktiv , so ist es wichtig, dass wir verstehen, wie sie funktionieren. "