In Duitsland is ontdekt dat natrium-kaliumkanalen in celmembranen van vorm kunnen veranderen. Dit is de reden dat ze twee verschillende ionen kunnen doorlaten, meldt Nature Communications.

De meeste ionkanalen zijn selectief voor het soort ion dat ze doorlaten. Niet natrium-kaliumkanalen (NaK-kanalen), want die laten zowel natrium als kalium met dezelfde efficiëntie door. Dit is bijzonder omdat kaliumkanalen geen natrium doorlaten en vice versa. Met röntgenkristallografie was de 3D structuur van het NaK-kanaal al eerder afgeleid. Toch was hierin niet te zien hoe het kanaal meerdere soorten ionen door kon laten.

Nu hebben onderzoekers een combinatie van ‘solid-state NMR’ en computersimulaties gebruikt om de werking van het NaK-kanaal te bestuderen. Met solid-state NMR is het mogelijk om membraaneiwitten te bestuderen onder condities die in het lichaam voor kunnen komen. Hiermee is ontdekt dat het deel van het NaK-kanaal dat selecteert op ionen twee verschillende vormen aan kan nemen. Met de computersimulaties is bepaald voor welke vorm de ionen voorkeur hebben. Eén vorm laat K⁺-ionen door en de andere vorm Na⁺-ionen.

Vervolgens hebben de onderzoekers een K⁺-selectieve mutant, die alleen kalium doorlaat, van het NaK-kanaal onderzocht. Het bleek dat deze mutant maar één vorm had. Dit bevestigt dat de vormverandering een rol speelt in het doorlaten van verschillende ionen.

NaK kanalen en andere niet-specifieke ionkanalen worden in verband gebracht met verschillende ziektes. Dit onderzoek draagt bij aan het begrip van deze aandoeningen.

Bron: Nature Communications