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すべてのハグ、すべての握手、すべての器用な行為には接触があり、接触認識が必要です。 したがって、接触の分子基盤を理解することが不可欠です。 「これまで、イオンチャネルであるPiezo2が触覚に必要であることはわかっていましたが、このタンパク質だけでは触覚全体を説明できないことは明らかでした」と体性感覚分子生理学部長のゲイリー・ルーウィン教授は言う。マックス デルブリュック センターの研究室。
Lewin は 20 年以上にわたり、触覚の分子基盤を研究してきました。 彼と彼のチームは、接触知覚に重要な役割を果たす Elkin1 という新しいイオン チャネルを発見しました。 これは、接触知覚に関与する 2 番目のイオン チャネルにすぎません。 このタンパク質は、軽い接触などの機械的刺激を電気信号に変換することに直接関与していると考えられます。 Elkin1 が存在すると、皮膚の受容体は神経線維を介して中枢神経系と脳に接触信号を伝達できます。 研究者らは研究結果を「サイエンス」誌に発表した。
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無料で購読するLewin のチームは、数年前に悪性黒色腫細胞株を調査しているときに Elkin1 に遭遇しました。 研究者らは、このタンパク質がこれらの高度に運動性の癌細胞による機械的な力を感知するために必要であることを発見した。 「今度は、同じタンパク質が触覚にも役割を果たしているかどうかを調べたいと思いました」と Lewin 氏は言います。
Elkin1 の欠如によりタッチ感度が低下する
研究者らは、Elkin1遺伝子を欠く遺伝子改変マウスを飼育した。 次に、げっ歯類の後足を綿棒で軽くこするという簡単な行動実験を実施しました。 「通常、正常なマウスは 90% の確率で綿棒に反応します」と Lewin 氏は言います。 「対照的に、Elkin1 を欠損したマウスは半分の時間しか反応せず、接触に鈍感であることが示されました。」 重要なのは、温度などの非機械的刺激に対するげっ歯類の反応は影響を受けなかったことです。
ニューロンレベルでは、ルーウィンのチームの科学者であるサンプルナ・チャクラバルティ博士は、パッチクランプ法を使用して、ニューロン膜の突刺に反応する感覚ニューロンの電気活動を記録した。 「Elkin1を欠く遺伝子改変マウスのニューロンの約半数は機械的刺激に反応せず、シグナル伝達も起こらなかった」とチャクラバルティ氏は言う。 さらなる実験により、皮膚から脊髄および脳への信号伝達の最初の区間において、皮膚で終わるニューロンの受容体から中継される信号がないことが確認された。 さらに、ウロンゴン大学のミレラ・ドットーリ教授の研究室のオーストラリア人の共同研究者らは、幹細胞からシャーレで培養したヒトの感覚ニューロンにおける接触伝達に Elkin1 が必要かどうかをテストした。 彼らの発見はまた、Elkin1 が人間の接触知覚において主要な役割を果たしている可能性があることを強く示唆しています。
研究者らは、通常の信号伝達中に、Elkin1 と Piezo2 が接触知覚において役割を共有していると想定しています。 彼らはまた、Elkin1 が痛みを伴う機械的刺激の伝達に関与している可能性があるという証拠も発見した。 「これが事実であることが確認されれば、通常の接触知覚に不可欠な役割を持つ第二のイオンチャネルが特定されただけでなく、慢性疼痛を治療するための新たな潜在的標的も特定されたことになるでしょう」とルーウィン氏は言う。
参考文献: Chakrabarti S、Klich JD、Khallaf MA、他。 接触感覚には、機械的にゲートされたイオンチャネル ELKIN1 が必要です。 科学。 2024;383(6686):992-998。 土井： 10.1126/science.adl0495
この記事は下記より転載させていただきました 材料。 注: 資料は長さや内容が編集されている場合があります。 詳細については、引用元に問い合わせてください。
1709546237
#接触知覚に関連する第2イオンチャネルを発見
2024-03-04 09:42:57