Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Popular

Racun melumpuhkan mangsa dengan mengganggu saluran natrium yang menghasilkan sinyal listrik di sel saraf hewan – ScienceDaily


Tarantula yang terlalu besar dan berbulu mungkin tidak sedap dipandang dan berbisa, tetapi yang mengejutkan, racun pemburu mereka mungkin memiliki jawaban untuk pengendalian nyeri kronis yang lebih baik.

Gigitan tarantula Tiongkok penangkap burung mengandung racun seperti penyengat yang masuk ke target molekuler dalam sistem sinyal listrik sel saraf mangsanya.

Sebuah studi mikroskop elektron-cryo beresolusi tinggi baru menunjukkan bagaimana alat penyengat dengan cepat mengunci sensor tegangan pada saluran natrium, pori-pori kecil pada membran sel yang menciptakan arus listrik dan menghasilkan sinyal untuk mengoperasikan saraf dan otot. Terjebak dalam posisi istirahatnya, sensor tegangan tidak dapat diaktifkan.

Penemuan ini dipublikasikan pada 23 November di Sel Molekuler, jurnal Cell Press.

“Tindakan toksin harus segera karena tarantula harus melumpuhkan mangsanya sebelum lepas landas,” kata William Catterall, profesor farmakologi di Fakultas Kedokteran Universitas Washington. Dia adalah peneliti senior, bersama dengan profesor farmakologi dan penyelidik Institut Medis Howard Hughes, Ning Zheng, dalam studi tentang kerusakan molekuler yang disebabkan oleh racun tarantula.

Sementara beberapa orang mungkin menganggap tarantula itu jelek, tangguh dan jahat, para ilmuwan medis sebenarnya tertarik pada kemampuan racun mereka untuk menjebak keadaan istirahat dari sensor tegangan pada saluran natrium dengan gerbang tegangan dan mematikannya. Studi tentang racun dari “pria besar dan jahat” ini, seperti yang dijelaskan Catterall, dapat menunjukkan pendekatan baru untuk merancang obat secara struktural yang dapat mengobati nyeri kronis dengan memblokir sinyal saraf sensorik.

Catterall menjelaskan bahwa nyeri kronis adalah gangguan yang sulit diobati. Upaya untuk mencari pertolongan terkadang bisa menjadi pintu gerbang menuju overdosis opiat, kecanduan, penarikan berkepanjangan, dan bahkan kematian. Pengembangan obat-obatan yang lebih aman, lebih efektif, dan non-adiktif untuk manajemen nyeri merupakan kebutuhan vital.

Namun, karena sulit untuk menangkap bentuk fungsional dari kompleks kimia saluran toksin-ion tarantula, merekonstruksi metode pemblokiran racun dalam molekul kecil sejauh ini telah menghindari ahli biologi molekuler dan farmakologi yang mencari ide baru untuk desain obat nyeri yang lebih baik.

Para peneliti mengatasi kendala ini dengan merekayasa saluran natrium model chimeric. Seperti centaur mistis, chimera terdiri dari bagian-bagian dari dua atau lebih spesies. Para peneliti mengambil daerah pengikat toksin dari jenis saluran natrium manusia tertentu yang sangat penting untuk transmisi rasa sakit dan mengimpornya ke dalam saluran natrium leluhur model mereka dari sebuah bakteri. Mereka kemudian dapat memperoleh gambaran molekuler yang jelas dari konfigurasi toksin potensial dari racun tarantula karena ia mengikat erat ke situs reseptornya di saluran natrium.

Pencapaian ini mengungkapkan dasar struktural untuk memerangkap sensor tegangan dari keadaan istirahat saluran natrium oleh toksin ini.

“Hebatnya, toksin tersebut memasukkan residu lisin ‘penyengat’ ke dalam kumpulan muatan negatif dalam sensor tegangan untuk menguncinya dan mencegah fungsinya,” kata Catterall. “Racun terkait dari berbagai laba-laba dan spesies arthropoda lainnya menggunakan mekanisme molekuler ini untuk melumpuhkan dan membunuh mangsanya.”

Catterall menjelaskan pentingnya penelitian medis dari penemuan ini. Saluran natrium manusia yang ditempatkan ke dalam model chimeric disebut saluran Nav1.7. Ini memainkan peran penting, katanya, dalam transmisi informasi nyeri dari sistem saraf tepi ke sumsum tulang belakang dan otak dan oleh karena itu merupakan target utama untuk terapi nyeri.

“Struktur kami dari toksin tarantula ampuh yang menjebak sensor tegangan Nav1.7 dalam keadaan istirahat,” catat Catterall, “menyediakan kerangka molekuler untuk desain obat berbasis struktur masa depan dari terapi nyeri generasi mendatang yang akan memblokir fungsi Nav1. 7 saluran natrium. “

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Lagutogel/a>