Науковці розкрили механізм розпізнавання запахів малярійним комаром

Дослідники встановили, як іонотропні рецептори малярійного комара Anopheles stephensi розпізнають карбонові кислоти та відкривають іонний канал. Робота описує структуру комплексу рецепторів IR8a–IR75k, що бере участь у виявленні хімічних сигналів, пов’язаних із пошуком хазяїна.

Чотири стани рецептора

Як повідомляє Nature, науковці використали кріоелектронну мікроскопію, щоб отримати структури комплексу в чотирьох станах: повнорозмірній закритій формі без ліганду, повнорозмірній відкритій формі після зв’язування ліганду, а також позаклітинних доменах, зв’язаних із нонановою та октановою кислотами.

IR75k є рецептором карбонових кислот. Дослідження показало, що специфічність його зв’язувальної кишені визначають довжина алкільного ланцюга та геометрія карбоксилатної групи молекули.

Як відкривається канал

Після приєднання ліганду дволопатевий зв’язувальний домен IR75k змикається. Ця структурна зміна передається через консервативні механічні лінкери до трансмембранного домену. Дослідники описують цей процес як молекулярний важіль: трансмембранні спіралі зміщуються назовні, а пора каналу розширюється.

Висновки перевірили за допомогою молекулярно-динамічного моделювання та електрофізіологічних дослідів. У моделюванні комплексу з нонановою кислотою через канал проходив іон натрію, тоді як для комплексу без ліганду такого проходження не спостерігали. Автори зазначають, що результати дають уявлення про механізм виявлення хазяїна комарами на атомному рівні та можуть слугувати основою для розробки підходів контролю комарів, спрямованих на їхню поведінку під час пошуку хазяїна.