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诺奖得主Science解析癌症相关通道

2016/08/16 来源:生物通
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导读
一种特定类型的钾通道Eag1被发现存在于一些细胞类型:大脑的神经元,生成肌纤维的胚胎细胞,和一些肿瘤细胞中——人们认为在那里Eag1发挥了一种促癌作用。然而目前尚不清楚Eag1与其他钾通道的差异,或它的确切作用机制。洛克菲勒大学的两位研究人员朝着答案迈出了第一步,他们确定了Eag1的结构。


体内大多数细胞的表面都具有一些让钾离子通过的小孔。在控制这些正电荷离子流动的同时,这一通道帮助细胞维持了它的电平衡。

一种特定类型的钾通道Eag1被发现存在于一些细胞类型:大脑的神经元,生成肌纤维的胚胎细胞,和一些肿瘤细胞中——人们认为在那里Eag1发挥了一种促癌作用。然而目前尚不清楚Eag1与其他钾通道的差异,或它的确切作用机制。

洛克菲勒大学的两位研究人员朝着答案迈出了第一步。利用洛克菲勒大学的低温电子显微镜新设施,他们确定了Eag1的结构。他们的研究结果发布在8月11日的《科学》(Science)杂志上。

像其他一些钾通道一样,当Eag1感知到电位改变时会开放,这正好发生在神经元发送信号之时。在作者提供的视频中(http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/121743.php),该通道让研究人员最感兴趣的部分,是跨越细胞膜以黄色和绿色出现的部分。

这包括负责检测电变化的传感器(黄色),和形成钾离子通过孔道的组成部分(绿色)。其余部分定位在细胞的内部。研究人员还确定了另一个叫做钙调蛋白(紫色)的分子的结构,它结合了Eag1,将Eag1固定在闭合位置。

论文的第一作者、Roderick MacKinnon实验室的博士后Jonathan Whicher说:“在这一结构中,我们看到了在跨越细胞膜的部分Eag1与其他钾通道之间一些重要的差异。这让我们更好地认识了这一通道的组成元件在分子水平上的运作机制,它在正常细胞或癌细胞中的作用。”

这项研究是朝着找到一些分子抑制或控制这一通道迈出的早期的一步。这些分子转而可以为进一步探究Eag1在癌症中的作用,或开发出新疗法提供有价值的工具。

这项研究也填补了在认识钾通道内部运作机制方面一个重要的空白,这是MacKinnon分子神经生物学实验室的主要焦点。在2003年,洛克菲勒大学教授、霍华德休斯医学研究所研究人员因首次捕捉到了一个钾通道的三维结构而获得了诺贝尔奖。

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