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《机械激活离子通道压电晶体结构》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2017-12-27

  • 压电和压电是机械激活离子通道，介导触觉感知、本体感受和血管发育。Piezos与其他离子通道不同，其结构仍不明确，阻碍了对其浇注和离子渗透性能的详细研究。本文报道了一种高分辨率的小鼠压电晶体结构。净化-溶解复合物采用三桨叶螺旋桨的形状，带有弯曲的跨膜区域，每一个protomer至少包含26个跨膜螺旋。灵活的螺旋桨桨叶可以采用不同的构象，由一系列四跨膜螺旋束组成，我们称为“压电重复”。羧基末端的区域排列在中心离子孔上，而通道在胞溶胶中被收缩封闭。一种螺旋形的螺旋形波束和锚定义域将压电片重复到孔中，并准备以不同的方式控制门脉。这种结构提供了一个跳板来进一步分析压电片是如何被机械力调节的。

    ——文章发布于2017年12月20日

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    • 编译者：李康音
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    • 2024年4月3日，中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心张一小团队联合澳大利亚Vitor Chang心脏研究所Charles Cox团队以及澳大利亚国立大学Ben Corry团队在 Nature 期刊发表了题为Mechanical activation opens a lipid-lined pore in OSCA ion channels 的研究论文。 OSCA/TMEM63家族是目前已知的最大的一类机械力敏感离子通道家族，在植物和动物界中均承担着重要的生理功能，比如逆境响应、听觉、渴觉及湿度感知等。但是OSCA/TMEM63家族蛋白是如何被机械力激活打开的，其分子机制并不清楚，主要原因在于想要在结构解析的过程中模拟机械力环境非常困难，这也是机械力通道研究领域的一大技术难点。 该研究通过多种策略模拟机械力环境，结合冷冻电镜、电生理、分子动力学模拟等手段，首次揭示了OSCA/TMEM63家族蛋白在机械力激活状态下一种全新的“蛋白-磷脂”离子孔道组成形式。由于OSCA/TMEM63家族蛋白与介导听觉形成的TMC1机械力敏感通道及具有离子通道和脂质翻转酶活性的TMEM16家族蛋白在结构上具有高度相似性，该研究也对这些结构相似家族蛋白的分子机制有重要提示作用。此外，该研究发展了新的基于nanodiscs的机械力环境模拟方法，同时扩展了小膜蛋白在脂质体中进行结构解析的可行性，为包括机械力通道在内的其他膜蛋白研究提供了新的思路。
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  • 《深圳先进院等首次实现基于机械敏感性离子通道的超声神经调控》
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    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
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