颜宁团队在PNAS揭示Nav1.7通道的结构和功能,深入解析,通俗易懂。

2024-02-23 生活常识 关注公众号
    ### 电压门控钠通道结构-功能关系重大突破
PNAS | 颜宁团队揭秘Nav1.7通道:从结构到功能的深入解析    2024年2月21日,清华大学/深圳医学科学院颜宁团队在国际知名期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了题为“解析Nav通道结构-功能关系”的开创性研究论文。该研究聚焦于人类电压门控钠通道(Nav)亚型Nav1.7,通过系统性的结构分析揭示了其响应膜电位变化的精密调控机制。
PNAS | 颜宁团队揭秘Nav1.7通道:从结构到功能的深入解析    Nav通道在电信号传导中起着关键作用,它们能够感知并响应细胞膜电位的变化,并通过机电耦合机制实现离子通道的开放和关闭。研究团队以Nav1.7为模型,通过引入一系列精心设计的点突变,构建出具有不同结构特征的变体,如Nav1.7-M9、Nav1.7-M2以及Nav1.7-M11等。
PNAS | 颜宁团队揭秘Nav1.7通道:从结构到功能的深入解析    其中,突变体Nav1.7-M9在孔域(PD)上的九个点进行了替换,导致其空腔体积缩小且孔道封闭,同时所有电压感应域(VSD)保持在非导通状态。而Nav1.7-M11则表现出显著的I-V曲线右移现象,进一步深入探究了静息状态下通道可能处于封闭状态失活构象(CSI)的假设。
    通过对这些变异体进行高分辨率(2.9-3.4 Å)的结构解析,研究揭示了与通道静态失活密切相关的孔区复杂构象变化,并且识别出两个对孔区收缩至关重要的残基。此外,通过对比野生型Nav1.7与各突变体之间的结构差异,科学家们得以更深入地理解Nav通道的结构如何与其功能状态相互关联。
    这一里程碑式的研究不仅加深了我们对真核生物电压门控钠通道工作原理的理解,也为开发针对多种疾病(如癫痫发作、心律失常和疼痛障碍)的新型药物提供了宝贵的基础理论支持和精确靶向策略。这项成果无疑为探索生命信号传导的基本过程及Nav通道药物研发开辟了全新的视角。

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