En ny teknik för att studera intakta delar av cellmembran kan revolutionera studier av cancer, metaboliska och hjärtsjukdomar.

Membran skyddar alla våra celler och organellerna inuti dem, inklusive mitokondrier - cellens kraftverk. Dessa membran är fyllda med biologiska maskiner gjorda av proteiner som gör att molekylär last kan passera in och ut.

Att studera dessa membraninbäddade maskiner i sitt ursprungliga tillstånd är därför avgörande för att förstå sjukdomsmekanismer och ge nya mål för behandlingar. Dock, nuvarande metoder för att studera dem innebär att de tas bort från membranet, som kan förändra deras struktur och funktionella egenskaper.

Nu ett forskargrupp, ledd av University of Oxford och inklusive Imperial College London -forskare, har visat en teknik som kan analysera strukturen hos intakta proteinmaskiner inom membranen som helhet. Studien publiceras idag i tidskriften Vetenskap .

Ledande forskare Dame Carol Robinson, från University of Oxford, sa:"Jag var inte säker på att detta någonsin skulle fungera; jag trodde att membranmiljön skulle vara för komplicerad och vi skulle inte kunna förstå resultaten. Jag är glad över att det har det eftersom det har gett oss en helt ny syn av en viktig klass av läkemedelsmål. "

Nya upptäckter görs redan

Tekniken innebär att vibrera provet vid ultraljudsfrekvenser så att cellen börjar falla isär. Elektriska strömmar applicerade sedan ett elektriskt fält för att mata ut proteinmaskinerna ur membranet och direkt in i en masspektrometer - ett instrument som kan detektera en molekyls kemiska "signatur", baserat på dess massa.

Inte bara överlevde membranproteinmaskinerna utkastningen; analysen avslöjade också hur de kommunicerar med varandra, styrs till sin slutliga plats och transporterar sin molekylära last in i cellen.

Professor Steve Matthews, från Institutionen för biovetenskap vid Imperial, sade:"Med utvecklingen av denna metod, tillämpningen av masspektrometri i biologin kommer att tas till en ny nivå, använda den för att göra upptäckter som inte hade varit möjliga tidigare. "

Dr Sarah Rouse, även från Institutionen för biovetenskap vid Imperial, sade:"En långvarig fråga om strukturen hos en membranmaskin från mitokondrier har nu lösts med denna teknik. Mitokondrier är särskilt intressanta eftersom det finns flera sjukdomar som riktar sig specifikt till dem, som vi nu kanske kan designa nya terapier för. "