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首次将对血压控制至关重要的膜通道可视化

2019-01-24 20:43:14 • 来源：

科学家们报告说，他们已经看到了对控制血压至关重要的膜通道的三维结构。他们的发现(“人类上皮钠通道结构的低温电子显微镜”),发表在eLife,代表人类第一次上皮钠通道已被证明如此精确,因为它在1993年首次通过表达克隆分离和描述,说伊莎Baconguis资深作者,博士,俄勒冈州健康与科学大学助理教授(也是OHSU) Vollum研究所。

首次将对血压控制至关重要的膜通道可视化

该研究的第一作者西格里德·诺伦(Sigrid Noreng)是巴肯吉斯博士实验室的一名研究生。“这肯定会推动这一领域向前发展，”巴肯吉斯博士表示赞同。

上皮细胞钠通道(ENaC)是ENaC/DEG超家族的成员，调节钠离子和水的稳态。ENaCs组装成异质三聚体通道，其中包含对通道门控至关重要的蛋白酶敏感区域。在此，我们展示了单粒子低温电子显微镜下未裂解状态下人类ENaC的结构。离子通道由一个大的细胞外区域和一个狭窄的跨膜区域组成。

“结构显示,即组装比化学计量的α:β:γ亚基以逆时针的方式排列。每个子单元的形状让人联想到一只手，“手指”和“拇指”是键控域。夹在这些结构域之间的是难以捉摸的蛋白酶敏感抑制结构域，它可以调节“手指”和“拇指”的构象变化;因此，该结构为ENaC的抑制结构提供了第一个观点。

这个通道使钠离子能够被全身组织吸收，包括肾脏。因此，通过调节钠平衡、血容量和血压，它是人类健康的一个重要方面。“如果没有它，我们不可能离开海洋，”quipps的合著者Richard Posert说，他是Baconguis博士实验室的研究生。

ENaC功能障碍可导致严重的高血压，如利德尔综合征或新生儿盐消耗障碍。研究人员说，这一发现回答了有关该通道具体结构的基本生物物理学问题，最终可能导致药物的开发，以改善对严重高血压、心力衰竭和肾病综合征等疾病的治疗。

“这是一种与许多疾病有关的蛋白质的首次视觉表征，”巴肯吉斯博士说。“一旦你扰乱这种膜蛋白，下游的一切也会受到破坏。”

诺伦指出，这一发现可能对开发控制高血压的靶向药物特别有帮助。目前还没有专门针对这种蛋白质的药物。发现这个通道的结构对于开发新的更好的降压药将是非常重要的。

研究人员是通过使用大OHSU罗伯逊生命科学大楼内的低温电子显微镜发现这一现象的。低温电子显微镜技术是新指定的国家中心的一部分，该中心旨在扩大结构生物学技术的应用范围。这项技术使科学家能够在原子尺度上观察生物分子，并观察它们的自然状态。

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