Potencjał technologiczny kanałów jonowych
Receptory jonotropowe (LGIC) to wyspecjalizowane receptory, które w odpowiedzi na pewne bodźce tworzą kanały transbłonowe umożliwiające migrację jonów pomiędzy przestrzenią zewnątrz i wewnątrzkomórkową. Badania prowadzone na przestrzeni wielu lat pozwoliły na dokładne zbadanie działania LGIC, szczególnie w zakresie sygnalizacji neuronalnej. Z kolei wiemy bardzo mało o dużych rodzinach mikrobowych LGIC (m-LGICs) z punktu widzenia genetyki i funkcji. Aby wykorzystać potencjał technologiczny m-LGIC, w ramach finansowanego przez UE projektu MIC-SN (Microbial ion channels for synthetic neurobiology) przeprowadzono systematyczną charakterystykę ich różnorodności. Celem długoterminowym było wykorzystanie ich jako narzędzi biotechnologicznych do kontrolowania sygnałów biologicznych lub jako celów nowych środków przeciwbakteryjnych. Z perspektywy biotechnologicznej m-LGIC okazały się nieprzydatne do wykorzystania w komórkach ssaków. Jednakże naukowcom udało się uzyskać funkcjonalną ekspresję LGIC rośliny Arabidopsis thaliana w komórkach ludzkich. Receptor ten wykazał wszystkie pożądane cechy, które pozwoliłyby na kontrolowanie komórek nerwowych ssaków ortogonalnymi molekułami. Ponieważ zaburzona sygnalizacja LGIC komórek nerwowych może wywołać znaczące dysfunkcje, ortogonalna manipulacja neuronalnymi sygnałami elektrycznymi mogłaby być wykorzystywana do leczenia chorób neurologicznych takich jak epilepsja. Dodatkowo LGIC mogą utorować drogę do odkrycia nowych środków zwalczających mikroorganizmy zagrażające zdrowiu i uprawom rolniczym.
Słowa kluczowe
Receptory jonotropowe, sygnalizacja neuronalna, biotechnologia, środki przeciwbakteryjne, Arabidopsis thaliana, epilepsja
