科學家首次以近乎原子的細節(jié)揭示聽覺機制

聽覺系統(tǒng)具有非凡的能力，可以通過將振動機械能轉(zhuǎn)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(nèi)耳關(guān)鍵部分的結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)分離出內(nèi)耳將振動轉(zhuǎn)化為聲音的過程，并發(fā)現(xiàn)了被稱為機械感覺轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物（機械感覺轉(zhuǎn)導(dǎo)受體）的結(jié)構(gòu)。

研究人員通過冷凍電子顯微鏡揭示了內(nèi)耳機械感覺轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，該復(fù)合物將振動轉(zhuǎn)化為電脈沖，然后大腦將電脈沖轉(zhuǎn)化為聲音，這個過程被稱為機械感覺轉(zhuǎn)導(dǎo)，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(dǎo)復(fù)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(shù)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(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物的單粒子低溫電子顯微鏡結(jié)構(gòu)。

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(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)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(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

論文鏈接：

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

注：此研究結(jié)果摘自《Nature》，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點和立場，僅供參考。

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