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电压门控离子通道研究取得重要进展

时间:2017-12-15     来源:科技部     字体显示:        阅读:{{ pvCount }}次

  电压门控钠离子通道简称“钠通道”位于细胞膜上,能够引发和传导动作电位,参与神经信号传递、肌肉收缩等重要生理过程。 钠通道的异常会导致诸如痛觉失常、癫痫、心率失常等一系列神经和心血管疾病。另一方面,很多已知的生物毒素以及临床上广泛应用的麻醉剂等小分子均通过直接作用于钠通道发挥作用。因此,钠通道是诸多制药公司研究的重要靶点,其结构为学术界和制药界所共同关注。

  膜生物学国家重点实验室颜宁研究组十年来一直致力于电压门控离子通道的结构生物学研究,取得了一系列重要成果。在其最新研究中,该研究组利用特异性的抗体从电鳗的电板组织中提纯出Nav1.4-β1复合物,通过对纯化条件和制样条件的不断摸索和优化,获得了性质稳定且均一的蛋白样品,并进一步制备出优质的冷冻电镜样品,最终利用冷冻电镜技术解析出其高分辨三维结构。该结构展示了三大新结构特征:1)首次揭示了辅助性亚基与α亚基的相互作用方式,有助于更好的理解β亚基对钠通道功能的调控机制;2)提出了一个解释钠通道快速失活的新的变构阻滞机制;3)该结构特征与预测的激活态基本吻合,极有可能揭示了首个处于开放状态的真核钠通道的结构。

  该发现有助于更好地理解电压门控离子通道的工作机理,为基于结构的药物设计和功能研究提供了全新的模板。该研究成果于2017年7月20日在国际学术期刊Cell上发表。        

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