Мутации в белке, otoferlin, сцеплены с тяжелой врожденной потерей слуха, распространенный тип глухоты, когда пациенты не слышат практически ничего.

Ученые установили, что otoferlin, который находится в улитке внутреннего уха, действует как чувствительный к кальцию линкерный белок. Исследование также показало, что мутация в otoferlin ослабляет связывание между белком и кальцевыми синапсами в ухе, а дефицит взаимодействия может лежать в основе глухоты, связанной с otoferlin.

Размер молекулы otoferlin и его низкая растворимость затрудняют его изучение, включая то, как otoferlin работает по иному, чем др. нейрональный сенсор кальция в головном мозге, synaptotagmin.

Для борьбы с этой проблемой исследователи из OSU's College of Science разработали метод binding titration для соместной локализации одиночных молекул single-molecule colocalization binding titration assay -- smCoBRA -- для количественной оценки otoferlin.

Единственной целью белка otoferlin является то, что он кодирует звуки в сенсорных волосковых клетках внутреннего уха. Небольше мутации otoferlin вызывают у людей выраженную глухоту. В работе Johnson с колл. получено объяснение на молекулрном уровне, что otoferlin и synaptotagmin выполняют разные функциональные роли.

"Ген otoferlin действительно крупный, и он продуцирует гигантский белок," говорит Johnson. "Традиционный метод для получения рекомбинантного белка связан с использованием E. coli, но они отвергают крупные белки. Найдено, как обойти эту проблему.

"Мы попытались укоротить ген, чтобы получить укороченную форму, которая могла бы использоваться для генотерапии. Существует предельный размер, который может быть упакован в устройство для доставки гена, но otoferlin слишком крупный. Мы попытались найти миниатюрную версию otoferlin, которая может быть упакована в устройство для доставки в надежде, что после этого пациент сможет слышать."

В предварительных экспериментах по восстановлению модифицированная мРНК для otoferlin трансфицировалась модельным животным, чтобы заместить супрессированный или knocked-down ген otoferlin, вызывающий глухоту.

Исследователи идентифицировали укороченную форму otoferlin, которая может функционировать, кодируя звуки.