我國科學家成功解析機械力敏感離子通道蛋白三維結構

 

        近日，我國科學家成功解析了機械力敏感非選擇性陽離子通道蛋白 Piezo 的三維結構，揭示了機械力感應這一類新型離子通道的作用機制。研究成果于 2015 年 9 月 21 日以長文（Article）形式在國際權威期刊 Nature 在線發(fā)表，題為 Architecture of the mammalianmechanosensitive Piezo1 channel（哺乳動物機械力敏感 Piezol 通道的三維結構。）。

       文章的共同通訊作者楊茂君教授長期得到國家自然科學基金重點項目和面上項目資助（項目批準號：31570733, 31170679，31030020，21532004），高寧研究員和肖百龍研究員都曾獲得優(yōu)秀青年科學基金資助（項目批準號分別為 31422016，31422027）。

       機械敏感性陽離子通道通過機械力傳導的過程，在將機械刺激轉化為各種生物活動，如觸覺、聽覺和血壓調控中起著重要的作用。例如，能夠感受機械力是觸覺系統(tǒng)最為復雜精細的感知功能，保證了機體能夠對各種機械力刺激作出反應以維持正常功能乃至存活，而對機械力反應的異?？蓪е绿弁春图膊?。人們推斷，脊椎動物存在機械力敏感非選擇性陽離子通道，并在機械力傳感過程中起著重要作用，但是這一通道的分子生物學基礎和作用機制一直未被確定。

       清華大學肖百龍研究員的前期研究表明 Piezo 蛋白以多聚體形式組成分子量約 1.2 兆道爾頓（mega-Dalton）、由 120-160 次跨膜區(qū)組成的全新離子通道。

       在本項工作中，他與清華大學楊茂君教授、高寧研究員合作，應用蛋白質工程、X- 射線晶體學和單顆粒冷凍電鏡技術，深入解析 Piezo 通道的結構功能關系，獲得了分辨率為 4.8 埃（Å）的全長（2,547 個氨基酸）小鼠 Piezo1 的結構。這一發(fā)現(xiàn)對于進一步研究 Piezo 通道在觸覺／痛覺感受中的作用機制，揭示機械力敏感離子通道的作用規(guī)律，理解機械力傳感這一重要生物學機制具有極大的科學意義和創(chuàng)新性。   文章來自：生命科學部

    

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