「圖譜」揭示了細胞內維持pH平衡的結構

2020-11-06 上海卡替生物技術

科學家們首次設想出一種新的分子閘門，它能維持腦細胞內的pH平衡，這是一種維持細胞存活並有助於預防中風和其他腦損傷的關鍵功能。


Cryo-EM images of proton-activated chloride channel (PAC). Credit: Dr. Wei Lü, Van Andel Institute

這些門稱為質子激活的氯化物通路(Pac)，在細胞膜內築巢，並調節稱為氯離子的小分子進出細胞。這使得細胞能夠感知和響應他們的環境。

質子激活氯化物通路直到最近才被描述，但它們對於細胞存活是決定性的，特別是在大腦中，「此項研究作者，範安德爾研究所助理教授Wei Lü博士說。「我們的新圖像，再加上我們對這些通路如何工作的發現，提供了急需的分子藍圖，這將有助於回答這一領域中長期存在的問題，並為這些通道如何在治療疾病中發揮作用提供新的見解。」

這些照片揭示了一個婚禮花束般的結構，部分改變結構，以響應環境的pH值。當pH從鹼性轉移到酸性時，一個關鍵的pH傳感器從其「靜止」位置移動到一個「酸性口袋」中，這意味著允許離子進出細胞的門應該打開。這一機制以前從未被描述過。

相關研究論文發表在《Nature》雜誌上。這項工作是和約翰·霍普金斯大學醫學院助理教授 Zhaozhu Qiu博士領導的一個小組一起合作的，他也是本文的共同作者之一。解決PAC結構是另一個重要的，早期的理解，有一天這可能會影響人類健康。

更多信息：Nature (2020).DOI: 10.1038/s41586-020-2875-7

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