Znanstvenici su uspjeli rekonstruirati 3D sliku nebulina visoke rezolucije. Radi se o ogromnom proteinu koji veže aktin te djeluje kao bitna komponenta skeletnih mišića. Ovo istraživanje uvelike doprinosi budućem razumijevanju uloge nebulina, s obzirom da o tom proteinu malo znamo (što zbog njegove veličine, što zbog poteškoća u ekstrakciji). Tim istraživača je koristio kriotomografiju kako bi uspjeli rekonstruirati strukturu proteina. Nalazi ovog istraživanja mogli bi dovesti do novih pristupa u liječenju određenih mišićnih bolesti s obzirom da mutacije u nebulinu uzrokuju slabost skeletnih mišića. Istraživanje je objavljeno u akademskom časopisu Science.
Neuhvatljiv protein
Inače se skeletni i srčani mišići kontrahiraju pomoću miozina i aktina koji “klize” jedan preko drugog prilikom kontrakcije. Nebulin pak pronalazimo samo u skeletnom mišiću pri čemu se uparuje s aktinom i na taj način ga stabilizira i regulira. Mutacije u nebulinu uzrokuju bolest pod nazivom “nemalinska miopatija”, neizlječivi neuromišićni poremećaj gdje dolazi do slabosti skeletnih mišića (u nekim slučajevima se javljaju i poremećaji govora i disanja).
Poznavanje strukture nebulina i njegove interakcije s aktinom moglo bi biti ključno za razvoj novih lijekova. Do sada tradicionalni pristup proučavanja proteina nije davao mnogo uspjeha zbog veličine proteina, njegove fleksibilnosti i isprepletenosti s aktinom. Ovaj tim znanstvenika zaobilazi tradicionalni pristup te se koristi elektronskom kriotomografijom (cryo-ET) kako bi vizualizirao protein. Prvo se uzme uzorak mišića koji se zatim zamrzne. Nakon toga se primjeni ionska zraka na bazi galija kako bi se uklonio višak materijala te se postigla debljina mišića od oko 100 nm. Uzorak takve debljine se snima transmisijskim elektronskim mikroskopom koji pomoću računskih metoda spaja slike i stvara 3D model.
Pomicanje granica cryo-ET
Još prošle godine, isti tim znanstvenika je uspio napraviti 3D sliku sarkomera, osnovne kontraktilne jedinice skeletnih mišića. U tom modelu su jasno prikazani aktin i miozin, ali ne i nebulin. Rezolucija koja je tada korištena iznosi 1 nm, no i dalje je bila preniska za vizualizaciju nebulina. Ovaj put su istraživači poboljšali mikroskop kako bi imao atomsku razlučivost (približno 0,45 nm).
Tim se nada da će njihova otkrića doprinijeti razvoju novih lijekova za neuromuskulaturne bolesti.
