心脏工作的节奏是由电脉冲调节的。这种生物电过程的干扰会导致心律失常或心跳不规则——这是一种常见的疾病,可能导致疾病和死亡。

在AIP出版的《生物物理学评论》中,来自哈佛医学院的研究人员提供了心脏电脉冲如何在细胞间传播的最新进展。

正常运转的心脏通过收缩将血液输送到身体和肺部。在心脏内部,起搏器就像一个电子时钟,发出信号告诉心脏何时收缩。整个肌肉一起运动,因为它内部的每个细胞在很短的时间间隔内以协调的方式收缩。

为了做到这一点,由起搏器发出的初始电脉冲迅速通过心脏的细胞传播。

形成低阻通路并促进电流流动的细胞之间的连接称为间隙连接。每个通道由许多通道组成,这些通道是当来自一个细胞的特定蛋白质与来自另一个细胞的蛋白质对接并融合时形成的。klsamber说,融合的蛋白质看起来就像把一只手的指尖放在另一只手的手指上。

科学家们深入研究了间隙连接及其组成蛋白的特性,即所谓的连接蛋白。klsamber说,缝隙连接通道有趣的一个原因是它们是一个高度动态的平衡系统。通道的创造或合成等于破坏。

“成交量非常短,”他说。“一方面,在你的一生中,这个系统是非常稳定的。另一方面,如果你测量它,它会以几个小时为周期不断循环。”

在间隙连接中发现的蛋白质对于与细胞间连接没有直接关系的过程很重要,比如产生能量的线粒体功能,以及将分子从合成点运输到细胞内部的作用点的运输。

“你必须避免这样的想法,如果你定义了一种蛋白质在体内的作用,它就只有一种功能,”klachimber说。“大自然比人类聪明得多。”