美國科學(xué)家的兩項(xiàng)最新研究,誕生了對神經(jīng)元離子通道的新認(rèn)識,。11月15日的《自然》雜志刊發(fā)了這兩篇研究論文,。
離子通道實(shí)際上是控制離子進(jìn)出細(xì)胞的蛋白質(zhì),它們廣泛存在于各種細(xì)胞膜上,,具有選擇透過性,。離子通道的開和關(guān)使神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生與電相關(guān)的神經(jīng)沖動??茖W(xué)家已經(jīng)知道,,離子通道與癲癇、帕金森癥等多種疾病相關(guān),,并且是毒素和許多藥物起作用的必經(jīng)之路,。
在最新進(jìn)行的第一項(xiàng)研究中,美國國立神經(jīng)疾病與中風(fēng)研究所(NINDS)Kenton Swartz領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn),,離子通道的電壓感受槳(voltage sensor paddle)部分可以在不同物種間互換,。利用DNA重組技術(shù),研究人員將一種遠(yuǎn)古火山細(xì)菌中的電壓感受槳交換到大鼠大腦神經(jīng)元上,,結(jié)果發(fā)現(xiàn),,這種混合離子通道仍然能夠工作。此外,,研究人員還發(fā)現(xiàn),,電壓感受槳是狼蛛、蝎子,、??湾F螺等產(chǎn)生的特定毒素起作用的地方,,因此它們本身就是有效的藥物標(biāo)靶。
該結(jié)論有望在將來用于藥物測試,。比如一種藥物以某一離子通道的電壓感受槳為標(biāo)靶,,如果該離子通道特點(diǎn)不鮮明或未被深入研究,科學(xué)家就可以將其轉(zhuǎn)入另一個(gè)充分研究過的離子通道,,從而更方便地測定藥物的效果,。
第二項(xiàng)研究中,由美國霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的諾獎得主Roderick MacKinnon領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家利用第一項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn),,在原子層面上探測了鉀離子通道的三維結(jié)構(gòu),。研究得到的數(shù)據(jù)說明了電壓感受器如何定位于細(xì)胞膜內(nèi)以及如何激發(fā)離子通道開啟。
NINDS的主任Story Landis等人表示,,對離子通道工作原理和三維結(jié)構(gòu)的更多認(rèn)識將在日后帶來更多的治療方法,。(科學(xué)網(wǎng) 任霄鵬/編譯)