科學家首次以近乎原子的細節(jié)揭示聽覺機制

醫(yī)療 2022-11-15 17:11

聽覺系統(tǒng)具有非凡的能力，可以通過將振動機械能轉換為膜電位去極化，然后在大腦中樞進行信號處理，以檢測到廣泛的聲波頻率和振幅，從而實現(xiàn)對聲音的感覺。

然而幾十年來，執(zhí)行這一過程的分子機制一直是個謎。近日，發(fā)表在《Nature》上的一項新研究中，來自俄勒岡健康與科學大學（OHSU）的研究團隊首次以近乎原子的細節(jié)揭示出負責聽覺的內耳關鍵部分的結構，該研究為開發(fā)新型聽力損傷治療方法指明了方向。

在這項新研究中，研究團隊通過梳理結構分離出內耳將振動轉化為聲音的過程，并發(fā)現(xiàn)了被稱為機械感覺轉導復合物（機械感覺轉導受體）的結構。

研究人員通過冷凍電子顯微鏡揭示了內耳機械感覺轉導復合物的結構，該復合物將振動轉化為電脈沖，然后大腦將電脈沖轉化為聲音，這個過程被稱為機械感覺轉導，負責平衡感和聲音。

由于秀麗隱桿線蟲具有與人類非常相似的機械感覺傳導復合物，因此該團隊對其進行了深入研究。他們在將近五年的時間里，通過精心培育和分離技術對6000萬只秀麗隱桿線蟲進行了實驗，并最終揭示了從秀麗隱桿線蟲中分離的天然跨膜通道樣蛋白1（TMC-1）機械感覺轉導復合物的單粒子低溫電子顯微鏡結構。

研究人員發(fā)現(xiàn)，聽力損失可以通過改變組成機械感覺轉導復合物蛋白的基因突變來遺傳，也可以由損傷引起，包括持續(xù)暴露在巨大的噪音中，這一發(fā)現(xiàn)讓科學家們第一次看到了這個復雜的結構。

論文鏈接：

https://dx.doi.org/10.1038/s41586-022-05314-8

注：此研究結果摘自《Nature》，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。

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