我國在離子通道三維結構及精細門控機制方面再獲進展

　　在國家自然科學基金重點項目（項目編號：31630090）等資助下，清華大學醫學院肖百龍課題組和清華大學生科院李雪明課題組開展合作研究，研究成果以“Structure and mechanogating mechanism of the Piezo1 channel”（Piezo1離子通道的結構與機械門控機制）為題，于2018年1月23日在Nature（《自然》）以長文（Article）形式發表。

圖. a) Piezo1分辨率為3.97?的冷凍電鏡示意圖，其中每一個亞基用不同的顏色表示；b) 38次跨膜的Piezo1拓撲結構卡通示意圖；c) Piezo1一個亞基細節組成展示圖；d) Piezo1成孔區的組成。參與機械力激活Piezo1的胞外loop區以及位于beam上的L1342/L1345位點顯示在b及c圖。

　　該研究揭示哺乳動物機械門控Piezo1離子通道的高分辨率三維結構及其參與機械力感受與傳遞的關鍵功能位點，進而提出Piezo通道以類似杠桿原理進行機械門控的精細機制。機械門控陽離子通道是一類能夠響應機械力刺激而引起陽離子通透、進而誘發細胞興奮和信號傳遞的一類重要離子通道，在觸碰感知、血管發育與血壓調節等基本生命活動中發揮重要作用。該項成果對理解生物機體如何將機械力刺激轉化為電化學信號這一基本生命過程以及相關的疾病機制、藥物設計及生物技術開發等具有重要意義。

　　這也是繼肖百龍課題組及其合作團隊在Piezo1蛋白中等分辨率的冷凍電鏡結構發表后（Nature 2015）、發現Piezo通道的孔道區模塊以及機械傳感模塊的氨基酸構成（Neuron 2016）、揭示Piezo通道的新型調控蛋白SERCA2并系統闡明其對Piezo蛋白通道活性調控的作用機制（Nature Communications，2017）之后，這一領域的又一重要研究成果。