Hypertension artérielle, inflammation, et la sensation de douleur peut reposer en partie sur de minuscules trous à la surface des cellules, appelés pores. Les cellules vivantes réagissent à l'environnement, souvent en permettant à l'eau et à d'autres molécules de traverser la membrane de surface de la cellule. Les pores à base de protéines contrôlent ce flux.

Un ensemble de pores, appelés pannexines, sont comme de minuscules "trous noirs" de la biologie ; leur existence a été confirmée par des preuves informatiques et fonctionnelles, mais jusqu'à très récemment, ils n'ont jamais été vus. Ils aident les cellules à communiquer et à réagir à leur environnement, mais jusqu'à ce que les scientifiques voient à quoi ils ressemblent, il est difficile de savoir comment. Maintenant, une équipe de chercheurs du Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) et de l'Université Cornell ont développé des images à très haute résolution de ces structures insaisissables.

"Nous savions tous que ces pores devaient exister... mais il y a certainement eu une certaine mystique à propos des pannexines, " a déclaré le chercheur postdoctoral Kevin Michalski, qui a co-dirigé le projet. "Sans image, il a été vraiment difficile de comprendre exactement ce que font ces pores."

Michalski a passé plus de six ans à essayer d'avoir une image claire des pannexines.

"J'avais passé tellement de temps à essayer de mettre en place des expériences sans vraiment pouvoir voir avec quoi je travaillais. C'est ce qui rend cela si excitant, " expliqua Michalski. " Pour la première fois, nous pouvons certainement voir cette structure détaillée - ce sont toutes de nouvelles informations. "

Michalski et Johanna Syrjanen, également dans le laboratoire Furukawa du CSHL a collaboré avec le laboratoire Kawate de l'Université Cornell, et publié leurs découvertes dans la revue eLife . Ils ont utilisé une technique appelée cryomicroscopie électronique (cryo-EM) pour capturer un demi-million d'images d'un pore de pannexine, appelé « pannexine 1, " sous de nombreux angles différents. Ils ont ensuite fusionné les images pour former un modèle tridimensionnel. La pannexine 1 est composée de sept protéines identiques dans un anneau en forme de beignet autour d'un pore central.

Les chercheurs ont émis l'hypothèse que la pannexine 1 est responsable de la libération des signaux qui déclenchent l'autodestruction d'une cellule défaillante. Ces signaux incitent les macrophages à détruire la cellule malade, ouvrant la voie au développement de nouvelles cellules. Sans le remplacement des cellules malades par de nouvelles cellules, les organismes vieillissent.

"Mais ce qui est intéressant, c'est que même les cellules qui ne passent pas par le processus d'autodestruction peuvent avoir des pannexines, " Michalski a déclaré. "Cela signifie qu'il doit y avoir d'autres mécanismes importants que ce pore exécute."

"La façon dont la pannexine 1 est façonnée sur une cellule est différente d'un autre type de pore que mon laboratoire a récemment révélé, " a ajouté le professeur Hiro Furukawa, qui a supervisé la recherche. "Il semble qu'il existe plus de types de pores que les scientifiques ne l'avaient prévu à l'origine. Comment et quand ils s'ouvrent et se ferment sont des questions importantes à explorer."

L'écoulement de l'eau, sels, et d'autres molécules dans une cellule à travers un pore régulent la taille de la cellule. Les cellules qui régulent mal leur taille ou leur débit d'eau pourraient contribuer à l'hypertension artérielle, la douleur, et l'inflammation. On pense également que les pannexines permettent à des molécules beaucoup plus grosses de passer à travers leurs pores. Comprendre comment les molécules négocient leur chemin à travers une pannexine pourrait conduire à de nouvelles classes de médicaments.