研究人员利用蜜蜂毒液开发了一种研究高血压的新工具
宾夕法尼亚州大学医学院的研究人员已经修饰了蜜蜂毒素毒素,以便它可以用作研究离子通道内部工作的工具,控制心率和肾脏中盐的回收。通常,离子通道选择性地允许小离子通过诸如钠,钾或钙的小离子进出细胞。
这项研究,发表在国家科学院的诉讼程序,is from the laboratory of Zhe Lu, M.D, Ph.D., Professor of Physiology and a Howard Hughes Medical Institute Investigator, who looked at the action of a natural bee toxin on inward-rectifier potassium channels, Kir channels for short, to identify new approaches to treat cardiovascular disease.
蜜蜂的毒液,叫做tertiapin,或TPN,通过堵塞细胞外Kir通道的开放来阻止钾离子穿过细胞膜的流动。肾Kir通道是治疗高血压的潜在新靶点。“线索来自那些在这些通道中有基因缺陷的患者,他们失去了大量的钠,因为钠不能被有效地重新吸收,因此血压很低,”Lu说。“一种专门针对这些肾脏通道的抑制剂将允许这个想法被测试。”
由于不同类型的Kir通道的靶点非常相似,因此开发针对一种Kir通道的特异性抑制剂一直具有挑战性。例如,虽然TPN抑制肾细胞中的Kir 1型通道,但它也抑制心脏细胞中其他类型的Kir通道。十多年后,Lu和他的同事成功地通过生物工程实现了TPN,该TPN可以选择性地抑制Kir通道,而Kir通道对于肾脏的盐循环至关重要。
通过将两种突变引入TPN,他们设计了一种名为TPNLQ的变体,它可以在低浓度下阻止肾Kir 1型通道中的钾离子流动,其敏感性是其他六种Kir通道的250倍。
TPNLQ的开发表明,可以设计一种高度特异性的钾通道抑制剂。TPNLQ现在可以作为一种工具,在动物研究中证明通过堵塞肾Kir 1型钾通道来减少盐的重吸收是治疗高血压的一种潜在的新方法。
资料来源:宾夕法尼亚大学
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