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研究人员发现了非规范的离子通道激活途径

2019-04-19 09:40:26 • 来源：

离子通过细胞膜的通道由离子通道控制，离子通道是调节重要过程(例如心跳)的蛋白质复合物，并且是药物开发的目标。现在，由西班牙研究人员领导的威斯康星大学的一项研究提出了一种新的模型来解释这些通道的孔隙是如何打开和关闭的。

研究人员发现了非规范的离子通道激活途径

离子通道赋予细胞电和可兴奋的能力，并负责重要的细胞过程，例如心跳的产生和传播，神经元之间的信号传递，神经递质的分泌以及疼痛通过身体的扩散。当离子通道失效时，会出现心脏病或神经病变等问题。

“由于它们的性质和功能，它们是治疗高血压，心律失常和其他疾病的药物的理想治疗目标，以及一些节肢动物或蛇毒素起作用的地方，”研究员AnaFernándezMariño说，她在逗留期间在威斯康星大学(美国)，发现了一种解释离子通道如何被激活的新方法。

这些是跨膜蛋白结构，其作为门的系统，通过孔来调节离子 - 钾，钠，钙，氯等的通过。通过来自通道的另一区域(称为电压传感器)的刺激来打开或关闭孔，其检测膜的电位的变化。

到目前为止，人们认为孔和电压传感器通过接头(约15个氨基酸的螺旋)耦合，这可以通过电压传感器的运动来触发。这是离子通道的两个部分之间的耦合机制的规范视觉。

但FernándezMariño的研究发现了一种非规范途径，它涉及由部分电压传感器和部分孔隙组成的氨基酸片段。这两个部分像拉链一样相互调整，以触发通道的打开或关闭。细节发表在Nature Structural&Molecular Biology上。

“为了进行这项研究，我们使用了一个名为Shaker的钾通道模型，以及诱变，电生理学，荧光技术，分子动力学模拟和能量计算，我们已经能够分析耦合的分子途径。介于电压传感器和孔隙之间，“FernándezMariño解释说。

这种新方法有助于解释最近发现的一些离子通道受电压调节，例如所谓的人类以太偶像相关基因(hERG)几乎没有接头。它是仅五个氨基酸的片段，并且对于两个片段之间的偶联是不必要的。

“因此，我们的研究开启了关于离子通道如何响应非规范路径的电压信号的争论，这对于具有结构良好的连接器的振荡器类型和hERG系列以及其他几乎没有联系人，“FernándezMariño说。“如果我们更好地了解这些离子通道如何发挥作用，我们将更好地了解它们调节的生理机制以及它们的病理，这将有助于我们设计新的药物来改善我们的生活质量。”

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