Högt blodtryck, inflammation, och känslan av smärta kan delvis förlita sig på små hål på ytan av celler, kallas porer. Levande celler reagerar på miljön, ofta genom att låta vatten och andra molekyler passera genom cellens ytmembran. Proteinbaserade porer styr detta flöde.

En uppsättning porer, kallas pannexiner, är som små "svarta hål" av biologin; deras existens har bekräftats av beräkningsmässiga och funktionella bevis men fram till helt nyligen de sågs faktiskt aldrig. De hjälper celler att kommunicera med och reagera på sin omgivning, men tills forskare ser hur de ser ut, det är svårt att veta hur. Nu, ett team av forskare från Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) och Cornell University har tagit fram mycket högupplösta bilder av dessa svårfångade strukturer.

"Vi visste alla att dessa porer måste existera ... men det har definitivt funnits lite mystik om pannexiner, "sade postdoktor Kevin Michalski, som ledde projektet. "Utan bilder, Det har verkligen varit svårt att räkna ut exakt vad dessa porer gör. "

Michalski tillbringade mer än sex år med att försöka få en tydlig bild av pannexiner.

"Jag hade ägnat så lång tid åt att försöka skapa experiment utan att riktigt kunna se vad jag arbetade med. Det är det som gör det här så spännande, "Michalski förklarade." För första gången, vi kan definitivt se denna detaljerade struktur - det är helt ny information. "

Michalski och Johanna Syrjanen, också i Furukawa -labbet vid CSHL samarbetade med Kawate -labbet vid Cornell University, och publicerade sina fynd i tidskriften eLife . De använde en teknik som kallas kryo-elektronmikroskopi (cryo-EM) för att fånga en halv miljon bilder av en pannexinpor, kallas "pannexin 1, "från många olika vinklar. De slog sedan ihop bilderna till en tredimensionell modell. Pannexin 1 består av sju identiska proteiner i en munkliknande ring runt en central por.

Forskare har antagit att pannexin 1 är ansvarigt för att släppa signalerna som utlöser en misslyckad cells självförstörelse. Dessa signaler får makrofager att förstöra den lidande cellen, rensa vägen för nya celler att trivas. Utan ersättning av sjuka celler med nya celler, organismer åldras.

"Men det som är intressant är att även celler som inte går igenom självförstörelseprocessen kan ha pannexiner, "Michalski sa." Det betyder att det måste finnas andra viktiga mekanismer som denna por utför. "

"Hur pannexin 1 formas på en cell skiljer sig från en annan sorts porer som mitt labb nyligen avslöjade, "tillade professor Hiro Furukawa, som övervakade forskningen. "Det verkar som att det finns fler sorters porer än forskare ursprungligen förväntade sig. Hur och när de öppnas och stängs är viktiga frågor som ska undersökas."

Vattenflödet, salter, och andra molekyler in i en cell över en por reglerar cellens storlek. Celler som felreglerar deras storlek eller vattenflöde kan bidra till högt blodtryck, smärta, och inflammation. Pannexiner anses också tillåta mycket större molekyler att passera genom deras porer. Att förstå hur molekyler förhandlar sig fram genom ett pannexin kan leda till nya klasser av läkemedel.