Nieuw onderzoek onthult voor het eerst de driedimensionale structuur van een membraankanaal dat cruciaal is bij het beheersen van de bloeddruk.

De bevindingen, vandaag gepubliceerd in het open access tijdschrift eLife , vertegenwoordigen de eerste keer dat het menselijke epitheliale natriumkanaal zo nauwkeurig is aangetoond sinds het voor het eerst werd geïsoleerd en beschreven door middel van expressieklonen in 1993, zei senior auteur Isabelle Baconguis, doctoraat, assistent-professor aan het OHSU Vollum Institute. Hoofdauteur Sigrid Noreng, een afgestudeerde student in het Baconguis-lab, voegde eraan toe dat de ontdekking een startpunt biedt voor de ontwikkeling van betere behandelingen voor een reeks ziekten die verband houden met het kanaal.

"Het zal het veld zeker vooruit helpen, ’ Baconguis was het daarmee eens.

Het kanaal zorgt ervoor dat natriumionen door het hele lichaam in weefsels kunnen worden geabsorbeerd, inclusief de nier. Als zodanig, het is een cruciaal aspect van de menselijke gezondheid door de natriumbalans te reguleren, bloedvolume en bloeddruk.

"Zonder zouden we de oceaan niet hebben kunnen verlaten, " grapte co-auteur Richard Posert, een afgestudeerde student in Baconguis' lab.

Disfunctie van het epitheliale natriumkanaal, of ENaC, kan leiden tot ernstige vormen van hypertensie, zoals het Liddle-syndroom of een neonatale zoutverspillende stoornis. De ontdekking beantwoordt fundamentele biofysische vragen over de specifieke architectuur van het kanaal, wat uiteindelijk zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van medicijnen om de behandeling van ziekten zoals ernstige hypertensie, hartfalen en nefrotisch syndroom.

"Dit is de eerste visuele weergave van een eiwit dat verband houdt met veel ziekten, "Zei Baconguis. "Zodra je dit membraaneiwit verstoort, alles stroomafwaarts wordt ook verstoord."

Noreng merkte op dat de ontdekking vooral nuttig kan zijn bij het ontwikkelen van gerichte medicijnen om hoge bloeddruk onder controle te houden.

"Er zijn geen goede medicijnen die specifiek op dit eiwit zijn gericht, " zei Noreng. "Het ontdekken van de structuur van dit kanaal zal erg belangrijk zijn voor de ontwikkeling van nieuwe en betere bloeddrukmedicatie."

De onderzoekers deden de ontdekking door het gebruik van een cryo-elektronenmicroscoop die is gehuisvest in het Robertson Life Sciences-gebouw van OHSU. Cryo-EM-technologie maakt deel uit van een nieuw aangewezen nationaal centrum dat bedoeld is om het gebruik van een techniek te verbreden die een revolutie teweegbrengt in de structurele biologie. De techniek stelt wetenschappers in staat om biologische moleculen op atomaire schaal te visualiseren en in hun natuurlijke staat te zien.