Leute sind Super bei der Erkennung von kalten Temperaturen und auch die kühle Empfindung, die durch Natürliche Wirkstoffe, wie menthol, die Häufig in Heilmittel verwendet, um zu lindern schmerzende Muskeln. Aber es ist noch nicht ganz klar, wie wir das tun.

Vor etwa einem Jahr, eine Gruppe von Forschern, angeführt von Seok-Yong Lee, Associate Professor für Biochemie am Duke University School of Medicine herausgefunden, die Architektur des menschlichen und tierischen Kälte-sensing-protein, ein Ionenkanal, genannt TRPM8, der gab Ihnen einige Einblicke in seine Funktion aber auch noch mehr Fragen aufgeworfen.

Nun, Lee hat das team bestimmt die Struktur TRPM8 meint, wenn es gebunden ist an menthol und anderen synthetischen Kältemittel genannt icilin. Die Ergebnisse, die angezeigt wird, in der Wissenschaft am Feb. 8, könnte den Weg ebnen, neue Behandlungen für chronische Schmerzen und Migräne und hilft Patienten, die leiden unter der extremen Kälteempfindlichkeit.

In einem Versuch, besser zu verstehen, TRPM8, Lee und Kollegen verwendet eine Technik namens cryo-Elektronen-Mikroskopie (cryo_EM), der neue Herzog.

Die Strategie beinhaltet die Reinigung des proteins aus den Zellen, flash-gefrieren, und dann die hüpfenden Elektronen aus der Probe eingebettet in Eis in einer riesigen Maschine namens Titan Krios. Die cryo-EM aus einer composite-Bilder von mehr als einer million protein-Partikel in verschiedenen Ausrichtungen und dann berechnet eine hochauflösende, dreidimensionale Struktur für TRPM8.

Der schwierigste Teil, nach Lee, Bestand darin, eine version des proteins, die wäre stabil genug, um die Visualisierung Ihrer Struktur. Die meisten der Erfolg, den Sie hatten, war mit TRPM8-Kanäle von einem kleinen, schwarzen und weißen Vogel namens der Halsband-Fliegenschnäpper, die Kanäle, die ähnlich wie die menschliche TRPM8. Sie erzeugt und isoliert das protein im Labor, dann ist es gemischt mit entweder menthol oder icilin und PIP2 (phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate), ein lipid-Molekül, das sendet Signale innerhalb von Zellen wurde bereits gezeigt, notwendig für TRPM8 richtig Sinn sowohl menthol und icilin.

Das team fand heraus, dass der spot in TRPM8, wo menthol und icilin zu binden ist neben der Bindungsstelle für PIP2. Die Nähe dieser Bindung Standorten deutet darauf hin, dass PIP2 und Kühlung wahrscheinlich zusammenarbeiten, um die Kontrolle der strukturellen Veränderungen in TRPM8, die es ermöglichen, um das signal kalt-sensing durch senden elektrischer Signale an das Gehirn, aber das ist noch eine offene Frage.

„Wir haben herausgefunden, menthol Bindung an TRPM8, und wir haben einige Ahnung, wie sich dieser Kanal öffnet, aber wir noch nicht vollständig verstehen, wie diese menthol-Bindung gekoppelt ist, um den Kanal öffnen“, sagte Lee und fügte hinzu, dass seine Fraktion die Pläne zu konzentrieren, wie sich der Kanal öffnet in die Zukunft.

Dennoch, sagte er, diese und zukünftige Schritte in Richtung erlangen ein besseres Verständnis, wie TRPM8 funktioniert ist wichtig, da das protein ist auch das Ziel von Schmerzmitteln, einschließlich topische Arzneimittel enthalten menthol. Während der Aktivierung es führt typischerweise zu Schmerzen, in einigen Fällen, wie Kälte allodynie, wo kleinere Empfindungen wie ein paar Tropfen kaltes Wasser auf die Haut, die Schmerzen verursachen können, drehen Sie den Kanal aus, könnte Vorteile haben.