PNAS: раскрыт механизм работы ключевого рецептора восприятия боли и тепла

Американские ученые из Университета Буффало выяснили, как тепло активирует рецепторный белок TRPV1, отвечающий за ощущение тепла и боли. Открытие может стать основой для разработки новых методов лечения болевого синдрома. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academies of Sciences (PNAS).

Рецептор TRPV1, расположенный в нервных окончаниях кожи, играет ключевую роль в восприятии температуры и боли. Он также реагирует на капсаицин — вещество, которое делает перец чили острым. Однако до сих пор оставалось неясным, как именно тепло активирует этот рецептор.

Специалисты обнаружили, что тепло вызывает частичное разворачивание белка TRPV1, что приводит к его активации. Это необычный механизм, так как большинство белков сохраняют свою структуру для правильного функционирования.

Для изучения механизмов активации ученые использовали технологию, которая позволяет быстро нагревать образцы — от комнатной температуры до 60–70 °C за полмиллисекунды. Это имитирует скорость реакции, например, когда человек отдергивает руку от горячей поверхности.

Также исследователи применили метод дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), чтобы измерить, как тепло влияет на структуру белка. Они обнаружили, что при нагревании рецептор TRPV1 открывается хаотично, что указывает на зависимость его активации от общего воздействия тепла, а не от активации конкретного сенсора.

Понимание механизмов активации TRPV1 может помочь в разработке новых методов лечения боли. Традиционные подходы, такие как полная блокировка рецептора, могут вызывать побочные эффекты, включая нарушение температурной чувствительности и гипотермию.

Открытие может быть полезно для разработки биосенсоров, реагирующих на изменения температуры, и для изучения других термочувствительных биологических процессов.