Ny forskning för första gången avslöjar den tredimensionella strukturen hos en membrankanal som är avgörande för att kontrollera blodtrycket.

Resultaten, publiceras idag i tidskriften med öppen tillgång eLife , representerar första gången den mänskliga epiteliala natriumkanalen har visats så exakt sedan den först isolerades och beskrevs genom uttryckskloning 1993, sa seniorförfattaren Isabelle Baconguis, Ph.D., biträdande professor vid OHSU Vollum Institute. Huvudförfattare Sigrid Noreng, en doktorand i Baconguis labb, tillade att upptäckten ger en startpunkt för utvecklingen av bättre behandlingar för en rad sjukdomar associerade med kanalen.

"Det kommer definitivt att flytta fältet framåt, " Baconguis höll med.

Kanalen gör att natriumjoner kan absorberas i vävnader i hela kroppen, inklusive njuren. Som sådan, det är en avgörande aspekt av människors hälsa genom att reglera natriumbalansen, blodvolym och blodtryck.

"Vi skulle inte ha kunnat lämna havet utan det, ", skämtade medförfattaren Richard Posert, en doktorand i Baconguis labb.

Dysfunktion av den epiteliala natriumkanalen, eller ENaC, kan leda till allvarliga former av högt blodtryck som Liddles syndrom eller neonatal saltförsvinnande störning. Upptäckten svarar på grundläggande biofysiska frågor om kanalens specifika arkitektur, vilket i slutändan kan leda till utveckling av läkemedel för att förbättra behandlingen av sjukdomar som svår hypertoni, hjärtsvikt och nefrotiskt syndrom.

"Detta är den första visuella representationen av ett protein som är kopplat till många sjukdomar, " sa Baconguis. "Så fort du stör detta membranprotein, allt nedströms blir också stört. "

Noreng noterade att upptäckten kan vara särskilt användbar för att utveckla riktade mediciner för att kontrollera högt blodtryck.

"Det finns inga bra mediciner som riktar sig specifikt mot detta protein, "Att upptäcka strukturen för denna kanal kommer att vara mycket viktigt för utvecklingen av nya och bättre blodtrycksmediciner."

Forskarna gjorde upptäckten genom att använda ett kryo-elektronmikroskop inrymt i OHSU:s Robertson Life Sciences Building. Cryo-EM-tekniken är en del av ett nyutnämnt nationellt centrum avsett att bredda användningen av en teknik som revolutionerar strukturbiologin. Tekniken gör det möjligt för forskare att visualisera biologiska molekyler i atomär skala och se dem i deras naturliga tillstånd.