Eindelijk hebben wetenschappers een belangrijk moleculair mechanisme achter het menselijk gehoor bedacht: ScienceAlert

Wetenschappers hebben eindelijk de structuur onthuld van een mysterieus eiwitcomplex in het binnenoor dat mensen in staat stelt te horen.

Om deze decennia-oude puzzel op te lossen, moesten onderzoekers 60 miljoen rondwormen kweken (Bepaalde soorten zijn elegant), die een eiwitcomplex gebruikt dat erg lijkt op mensen om aanraking te voelen.

Omdat mensen maar een kleine hoeveelheid van dit eiwit in hun binnenoren hebben, wenden ze zich tot een andere bron Het was de enige manier waarop het team voldoende eiwitten kon synthetiseren voor het onderzoek.

“We hebben een aantal jaren besteed aan het verfijnen van de groeimethoden en eiwitisolatie van de wormen, en we hadden veel ‘rock bottom’-momenten waarop we dachten aan opgeven,” Zegt Mede-eerste auteur Sarah Clark, een biochemicus van de Oregon Health & Science University (OHSU) in Portland.

Onderzoekers weten al enige tijd dat transmembraankanaalachtig eiwitcomplex 1 (TMC1) een belangrijke rol speelt bij het horen, maar de exacte samenstelling ervan is ongrijpbaar gebleven.

“Dit is het laatste sensorische systeem waarin het onderliggende moleculaire mechanisme onbekend blijft,” Zegt Senior auteur Eric Guo, een biochemicus bij OHSU.

Dankzij dit nieuwe onderzoek gepubliceerd in de natuur temperenWe weten nu dat dit eiwitcomplex werkt als een spanningsgevoelig ionkanaal dat opent en sluit volgens de beweging van het haar in het binnenoor.

Met behulp van elektronenmicroscopie ontdekten de onderzoekers dat het eiwitcomplex “accordeonachtig” is, met subeenheden “uitgebalanceerd als knoppen” aan weerszijden.

Geluidsgolven die door het oor reizen, raken het trommelvlies (trommelvlies) en vervolgens naar het binnenoor waar de botten trillen; Drie van de kleinste botten van het lichaam. De gehoorbeentjes raken het slakachtige slakkenhuis, dat op zijn beurt microscopisch kleine vingerachtige filamenten, striocelli genaamd, afwerpt.

Deze stereotaxische ionen zijn ingebed in cellen die ionenkanalen bevatten die zijn gevormd door het TMC1-complex en die openen en sluiten als het haar beweegt, en elektrische signalen langs de gehoorzenuw naar de hersenen sturen om als geluid te worden geïnterpreteerd.

“Het veld van de auditieve neurowetenschap wacht al tientallen jaren op deze resultaten, en nu ze hier zijn, zijn we extatisch,” Zegt OSHU KNO-arts Peter Barr-Gillespie, een nationale leider in audiologisch onderzoek, was niet betrokken bij het onderzoek.

Deze ontdekking kan onderzoekers ooit helpen om behandelingen voor gehoorverlies te ontwikkelen.

Gehoorverlies en doofheid treffen wereldwijd meer dan 460 miljoen mensen. Door de aard van het gehoor te begrijpen, kunnen onderzoekers verschillende manieren blijven vinden om gehoorverlies in onze gemeenschap te ondersteunen, te behandelen of te voorkomen.

Dit artikel is gepubliceerd in de natuur temperen.