Cryo-EM utilise un faisceau d'électrons pour prendre des milliers d'instantanés de molécules de protéines congelées individuelles. Les algorithmes combinent ensuite les multiples images pour affiner l'image globale d'une structure moléculaire. En utilisant ces images, Moiseenkova-Bell, qui est également directeur du Penn's Beckman Center for Cryo-Electron Microscopy, et son équipe ont révélé la structure TRPV5 pour répondre aux questions sur le rôle physiologique de la protéine dans la maladie.

« Nous avons pu voir, pour la première fois, comment cette protéine s'ouvre en activant les lipides membranaires, " a déclaré le co-premier auteur Taylor Hughes, un étudiant diplômé du laboratoire de Moiseenkova-Bell. "De nombreuses protéines sont régulées de la même manière, notre structure jette donc les bases pour comprendre ce processus dans d'autres contextes."

Stagiaire postdoctorale et co-première auteur Ruth Pumroy, Doctorat., ajoute que l'équipe a également découvert la structure d'un canal fermé en présence d'une protéine appelée calmoduline, qui bouche directement le pore du canal sans faire bouger le pore. "Cela a révélé un mécanisme unique d'inhibition de TRPV5 qui pourrait être utile pour trouver de nouveaux partenaires de liaison et la découverte de médicaments, " dit Pumroy.

Le co-auteur de Rutgers Tibor Rohacs et le co-premier auteur Aysenur Yazici, un étudiant diplômé dans son laboratoire, prédictions vérifiées du fonctionnement du canal en modifiant les acides aminés individuels dans la structure TRPV5 pour voir si le flux de calcium à travers le canal altéré serait différent. Lorsque les acides aminés en contact avec un lipide dans la structure TPRV5 ont été altérés, TRPV5 n'a pas permis au calcium de s'écouler dans la cellule. Lorsqu'un autre acide aminé TPRV5 a été modifié dans le canal, l'effet inhibiteur de la calmoduline a disparu. Les collaborateurs de Temple ont utilisé des programmes informatiques sophistiqués pour valider davantage les résultats.