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清華大學(xué)顏寧教授Nature發(fā)表CAV的重要成果

佚名 2024-06-04 08:17:41

2016年09月05日訊 國際著名期刊《Nature》在線刊登了清華大學(xué)

、北京生命科學(xué)研究所的一項重要成果,題為“Structure of the voltage-gated calcium channel Cav1.1 at 3.6?? resolution”。這項研究在3.6??的標稱分辨率上,解析了兔Cav1.1復(fù)合物的冷凍電子顯微鏡結(jié)構(gòu)。

清華大學(xué)的顏寧(Nieng Yan)教授是這篇論文的通訊作者

。2007年作為普林斯頓大學(xué)博士的顏寧受聘于清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院,成為清華最年輕的教授、博士生導(dǎo)師
。在回國的幾年間,顏寧教授研究組主要聚焦于膜蛋白
、膽固醇代謝調(diào)控通路相關(guān)因子的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究
,在Science、Nature、Cell等雜志上發(fā)表多篇重要的論文
,并榮獲了中國青年女科學(xué)家獎
、HHMI國際青年科學(xué)家獎等獎勵(Nature:中國科學(xué)之星顏寧)。清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院副研究員周強博士和北京生命科學(xué)研究所研究員董夢秋博士
,都是本文共同作者

電壓門控鈣離子(Cav)通道可將膜電信號轉(zhuǎn)化成細胞內(nèi)Ca2+介導(dǎo)的事件。在哺乳動物的十個Cav通道亞型中

,Cav 1.1被指定為骨骼肌的興奮-收縮偶聯(lián)

在這項研究中,研究人員在3.6??的標稱分辨率上

,解析了兔Cav1.1復(fù)合物的冷凍電子顯微鏡結(jié)構(gòu)
。離子導(dǎo)電α1亞基的內(nèi)閘門是關(guān)閉的,所有四個電壓傳感結(jié)構(gòu)域都采用一個“向上”的構(gòu)造
,這意味著一個潛在失活的狀態(tài)
。孔結(jié)構(gòu)域延長的胞外環(huán)
,是由多個二硫鍵穩(wěn)定的
,在選擇性過濾器上面形成一個窗口化的圓頂。圓頂?shù)囊幻鏋棣?δ-1-亞基提供?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?康恼军c
,而另一面則可能通過其表面負電位吸引陽離子。

細胞內(nèi)I-II和III-IV連接器螺旋分別與β1a亞基和α1的羧基末端結(jié)構(gòu)域相互作用

。粒子的分類產(chǎn)生了兩個額外的重建
,顯示β1A的顯著位移和α1的相鄰元素。CaV1.1復(fù)合物的原子模型
,為興奮-收縮偶聯(lián)的機制理解
,奠定了基礎(chǔ),并為Cav和Nav通道的功能和疾病機制的分子解釋
,提供了一個三維的模板

去年12月份,顏寧教授帶領(lǐng)的研究小組

,分離出了來自兔骨骼肌的Cav1.1復(fù)合物
,并采用單顆粒冷凍電鏡技術(shù)借助直接電子檢測和先進的圖像處理確定了它的結(jié)構(gòu)。獲得這一偽四聚體真核生物Cav通道與其輔助亞基的復(fù)合物的詳細結(jié)構(gòu)
,為認識相關(guān)通道的功能和疾病機制提供了重要的框架
。這一重要的研究成果發(fā)布在12月18日的《科學(xué)》(Science)雜志上。

今年5月

,顏寧帶領(lǐng)的研究小組
,與中科院微生物研究所的研究人員合作
,在《Cell》雜志發(fā)表的一項研究中指出,他們采用單粒子低溫電子顯微鏡(cryo-EM)技術(shù)獲得了了分辨率為4.4埃(
?)的全長人類NPC1的結(jié)構(gòu)
,及NPC1與埃博拉病毒(EBOV)酶切后糖蛋白(GPcl)的復(fù)合物的低分辨率結(jié)構(gòu)。由此認識了NPC1介導(dǎo)膽固醇轉(zhuǎn)運和埃博拉病毒感染的結(jié)構(gòu)機制

今年8月份

,顏寧課題組與劍橋生物醫(yī)學(xué)院的研究人員證實,蘭尼堿受體1(RyR1)的中央結(jié)構(gòu)域是遠距離變構(gòu)門控通道開放的傳感器
。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)布在7月29日的《Cell Research》雜志上

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