Natriumjonkanaler är små porer i cellmembranet som tillåter natriumjoner att flöda in i och ut ur cellen. Detta jonflöde är viktigt för elektrisk signalering i hjärtat, hjärnan och andra vävnader. Men när natriumjonkanaler är överaktiva kan de orsaka elektriska störningar som kan leda till hjärtarytmier, kramper och andra neurologiska störningar.
I den nya studien, publicerad i tidskriften Nature Structural &Molecular Biology, använde forskarna röntgenkristallografi för att fånga strukturen av en natriumjonkanal i närvaro av kalciumjoner. De fann att kalciumjoner binder till en specifik plats på kanalen, vilket gör att den ändrar form och blockerar flödet av natriumjoner.
"Detta är första gången som vi har kunnat se hur kalciumjoner blockerar natriumjonkanaler så detaljerat", säger studiens huvudförfattare Dr Yifan Cheng. "Det här fyndet kan hjälpa oss att utveckla nya läkemedel som riktar in sig på denna interaktion och behandlar sjukdomar orsakade av överaktiva natriumjonkanaler."
Forskarna fann också att bindningen av kalciumjoner till natriumjonkanalen påverkas av den omgivande miljön. Till exempel kan närvaron av andra joner, såsom kaliumjoner, påverka styrkan i interaktionen mellan kalciumjoner och kanalen.
"Detta tyder på att aktiviteten hos natriumjonkanaler kan moduleras av den cellulära miljön", säger Cheng. "Detta kan ha viktiga konsekvenser för att förstå hur natriumjonkanaler bidrar till sjukdomar som hjärtarytmier och epilepsi."
Forskarna planerar att fortsätta studera interaktionen mellan kalciumjoner och natriumjonkanaler för att utveckla nya läkemedel för behandling av sjukdomar orsakade av överaktiva natriumjonkanaler.
