Descoperirea mecanismului canalelor de calciu oferă indicii pentru tratamentele tulburărilor cerebrale
DGIST a anunțat că o echipă de cercetare condusă de profesorul Byung Chang Suh, din cadrul Departamentului de Științe ale Creierului, a descoperit pentru prima dată un nou mecanism molecular care reglează canalul de calciu de tip N (CaV2.2), esențial pentru transmiterea semnalelor neuronale.
Prin elucidarea mecanismului care controlează deschiderea și închiderea acestui canal, echipa a oferit un indiciu important pentru dezvoltarea viitoare a terapiilor destinate tulburărilor cerebrale.
Neuronii transmit informații celulei următoare prin convertirea semnalelor electrice în semnale chimice. Un pas critic în acest proces este influxul ionilor de calciu în celulă prin canalele de calciu reglate de voltaj. Echipa de cercetare a descoperit existența unei „levele moleculare” care controlează acest canal de calciu și mecanismul său de reglare, oferind o bază importantă pentru dezvoltarea terapiilor de generație următoare pentru tulburările cerebrale.
Durata de timp în care canalul de calciu rămâne deschis variază în funcție de tipul de subunitate beta (β), o proteină auxiliară care se leagă de canal. Totuși, mecanismul prin care această subunitate alterează structura canalului era anterior necunoscut.
Printr-o analiză comparativă a diferitelor modele de subunități beta, echipa de cercetare a constatat că o regiune specifică a canalului, unde se leagă proteina auxiliară (R370, situată la începutul buclei I–II), era neobișnuit de îndoită. De asemenea, au descoperit că această buclă pivotează în jurul R370 și acționează ca o „levă”, modificând structura canalului la diferite unghiuri, în funcție de tipul de subunitate beta legată de acesta.
Astfel, echipa a prezentat primul model din lume care arată cum mișcarea acestei leve moleculare schimbă structura canalului de calciu.
În plus, prin măsurarea stărilor deschise și închise ale canalului folosind tehnici electrofiziologice și aplicând modelarea cinetică, echipa de cercetare a demonstrat că aceste schimbări structurale sunt esențiale pentru transmiterea semnalului neuronal. Această descoperire este așteptată să reprezinte un nou reper în dezvoltarea terapiei pentru o gamă largă de tulburări cerebrale greu de tratat, care implică canale de calciu, inclusiv durerea neuropatică, epilepsia, tulburarea din spectrul autismului și boala Alzheimer.
„Prin acest studiu, am elucidat clar întrebarea de lungă durată despre modul în care legarea subunității beta induce schimbări dinamice și structurale în canalele de calciu”, a declarat profesorul Byung Chang Suh din cadrul Departamentului de Științe ale Creierului de la DGIST. „Ne așteptăm ca noua descoperire a mecanismului levei moleculare a canalelor de calciu să contribuie semnificativ la dezvoltarea viitoare a unor noi terapii pentru tulburările cerebrale.”
Această cercetare a fost susținută de Laboratorul de Cercetare Fundamentală, Proiectul de Dezvoltare a Tehnologiilor de Convergență în Știința Creierului și programele de Cercetare Fundamentală Individuală a Fundației Naționale pentru Cercetare din Coreea. Rezultatele au fost publicate în numărul din iulie 2026 al Proceedings of the National Academy of Sciences, cu Jin-Nyung Woo, student în programul integrat de licență–masterat–doctorat din cadrul Departamentului de Științe ale Creierului de la DGIST, ca autor principal și cercetătorul Jeongeun Kim ca coautor.
