夫妻科學(xué)家PNAS破解關(guān)鍵結(jié)構(gòu)
來自加州大學(xué)舊金山分校，霍德華休斯醫(yī)學(xué)院等處的研究人員匯集多年來關(guān)于一種鈣激活氯離子通道CaCCa家族的研究成果，發(fā)現(xiàn)了這一家族多種成員均具有一個(gè)關(guān)鍵的二聚體結(jié)構(gòu)域，這一成果公布在4月1日《美國國家*院刊》（PNAS）雜志在線版上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是的詹裕農(nóng)（Yuh-Nung Jan） 葉公杼（Lily Yeh Jan）夫妻，這對的科學(xué)家夫妻主要研究方向是離子通道和神經(jīng)發(fā)育等方面，不僅他們的工作得到了許多人的肯定，并且從他們實(shí)驗(yàn)室中也走出了多位華人科學(xué)家，其中包括獲得Science雜志“青年科學(xué)家獎(jiǎng)”的時(shí)松海，哥倫比亞大學(xué)楊建，麻省理工學(xué)院的沈華智和北京大學(xué)饒毅等等。
離子通道是胞膜上一些微小的蛋白質(zhì)孔道，它能讓特定的離子如鈣離子和鉀離子通過，并因此控制這些離子進(jìn)出細(xì)胞。這種通道非常重要：它們是電位門離子通道（voltage-gated ion channel）家族的成員，對大腦和心臟中產(chǎn)出電脈沖至關(guān)重要。
其中CaCC是一種重要的調(diào)控手段，在知覺傳導(dǎo)，上皮細(xì)胞分泌，平滑肌收縮等方面起關(guān)鍵作用，其它功能還包括在Characean algae中的動(dòng)作電位的生成，蛙卵細(xì)胞膜的抑制多精受精的發(fā)生等。
2008年，詹裕農(nóng)葉公杼研究組利用蠑螈卵母細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了爪蟾卵母細(xì)胞（Xenopus oocyte）中的CaCC：TMEM16A，這種鈣激活的氯離子通道是一種轉(zhuǎn)膜蛋白，功能未知，屬于原核生物保守蛋白，在神經(jīng)，外分泌和平滑肌中扮演了重要的角色。
這一CaCCa家族還包括另外一個(gè)成員：TMEM16B，其作用是調(diào)控動(dòng)作電位的波形和突觸效能，詹裕農(nóng)等人研究發(fā)現(xiàn)小鼠TMEM16A和TMEM16B在蠑螈卵母細(xì)胞，哺乳動(dòng)物HEK293細(xì)胞系中也能產(chǎn)生CaCCs。
去年這一研究組又聚焦于TMEM16F——造成Scott綜合癥的可能原因之一就是編碼這種蛋白的基因發(fā)生了突變，因此鈣離子依賴性脂質(zhì)紊亂，磷脂拼接活性存在缺陷。
匯集這些多年以來的研究發(fā)現(xiàn)，這一研究團(tuán)隊(duì)在這篇文章中發(fā)現(xiàn)，這些TMEM16家族成員具有一種相同的細(xì)胞質(zhì)N末端同型二聚體結(jié)構(gòu)。這種二聚體結(jié)構(gòu)域?qū)τ谡婧思?xì)胞離子通道的組裝至關(guān)重要，并且體外實(shí)驗(yàn)表明，具有二聚體結(jié)構(gòu)域的相關(guān)肽也與同型蛋白-蛋白相互作用一致。
而且研究人員也發(fā)現(xiàn)，如果替換這一二聚體結(jié)構(gòu)域中的氨基酸，會影響功能性TMEM16A-CaCC通道的表達(dá)，研究人員認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)域的關(guān)鍵作用可能在于其通道亞基組裝上。
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