近日,复旦大学生物医学研究院王磊课题组与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)竺淑佳课题组以及中科院上海药物所余学奎课题组合作解析了人源Pannexin 1通道的结构与功能。相关研究论文以《人源七聚体Pannexin 1通道的冷冻电镜结构》(“Cryo-EM structure of human heptameric Pannexin 1 channel”)为题发表于《细胞研究》(Cell Research)。
细胞之间的交流是细胞发育及细胞稳态维持的基础。Pannexin蛋白通道家族是一类大孔径通道,在细胞与细胞之间的交流过程中起着至关重要的作用。其中,Pannexin 1是研究最为广泛的一种亚型。它广泛参与三磷酸腺苷(ATP)及离子的通透,与多种生理和病理功能密切相关。
此前,王磊课题组在四个独立家系中发现由Pannexin 1基因突变引起的孟德尔显性遗传病,这些突变体通过影响蛋白糖基化和加速 ATP 释放最终导致卵子死亡(Sang et al., Sci Transl Med. 2019)。在此研究中,竺淑佳课题组通过爪蟾卵母细胞的电生理实验,证实这些突变体可以激活Pannexin 1通道的活性。但因缺乏Pannexin通道蛋白的高分辨率三维结构,限制了这些突变体分子机制的解析及靶向药物的设计。
研究人员通过真核细胞重组表达了人源野生型Pannexin 1蛋白,并摸索了蛋白纯化条件。用单颗粒冷冻电镜解析了3.2埃分辨率的人源野生型PANX1三维结构,并揭示其七聚体的组装形式,完全不同于之前领域内普通认为Pannexin 1是六聚体通道的结论。通过结构的分析,研究人员进一步解析了ATP通透的限制性位点,揭示了胞外端74位的色氨酸形成一个直径小于10埃的门控环。结合ATP通透性检测、观察突变体表型、电生理记录等一系列功能学实验, 进一步证实了74位的色氨酸对ATP通透的选择性调控机制。Pannexin 1通道蛋白的结构与功能解析,将为与人类Pannexin 1基因突变相关疾病的治疗药物开发提供重要信息。
复旦大学生物医学研究院为该论文第一单位及共同通讯单位。复旦大学研究生曲荣贵负责该研究的生化及功能实验,中科院上海药物所博士后冬黎黎参与了数据分析及模型搭建,他们是该论文共同第一作者。中科院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)研究助理张继林参与了数据采集及功能实验。本项目得到科技部国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项(B类)、上海市科技重大专项、上海市启明星项目等基金的支持。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41422-020-0298-5
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
生物医学研究院王磊团队与合作者解析人源Pannexin 1通道的结构与功能
本站小编 Free考研考试/2021-01-10
相关话题/细胞 结构
生物医学研究院黄鑫欣团队合作研究发现激活一氧化氮通路可以促进造血干细胞的归巢和植入
造血干细胞(HematopoieticStemCell,HSC)是一类具有多能性并能够自我更新的成体干细胞,是细胞治疗和基因治疗的前沿和研究热点。造血干细胞移植之后可以重建机体的血液和免疫系统,因此在临床上广为应用,是目前治疗各种遗传性和恶性血液疾病的最有效方法。如果能够进一步增加造血干细胞移植效率 ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10复旦大学余发星、彭俊杰、华国强合作团队研究发现RNF43在结直肠印戒细胞癌中发生高频突变
结直肠癌是全球最常见的恶性肿瘤之一。由于缺乏有针对性的靶向疗法,结直肠癌目前已成为第二大致死瘤种。印戒细胞癌(signet-ringcellcancer,SRCC)是结直肠癌的一种特殊亚型,占所有结直肠癌的1%左右。印戒细胞癌的发病年龄较传统腺癌明显提前;预后比传统腺癌较差,5年生存率在0%-36% ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10脑科学研究院邵志勇课题组发现CDC42和IQGAP响应胶质细胞促突触发育信号的通路
复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室邵志勇课题组在胶质细胞调控突触发育机制研究中取得重要进展。2月25日,相关研究成果以“GliapromotesynaptogenesisthroughanIQGAPPES-7inC.elegans”为题,在线发表于《细胞通讯》(CELLREPORTS ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10复旦大学科研团队合作研究阐明肾癌细胞脂质代谢异常机制
透明肾细胞癌(clearcellrenalcellcarcinoma,ccRCC)是肾癌中最为常见的病理类型,约占肾癌总数的75%~80%,近年来我国年均死于ccRCC的患者超过2万,ccRCC已成为当前危害国民健康的重大疾病之一。ccRCC最主要的病理特征是肿瘤细胞中脂质的大量累积,尽管该特征在上 ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10生物医学研究院、附属儿科医院周玉峰课题组揭示长非编码RNA调控巨噬细胞活化和炎症性疾病的新机制
巨噬细胞作为一种初始免疫细胞,是机体炎症反应的重要参与和调节者。巨噬细胞具有明显的异质性和可塑性,在不同的环境条件下可以分化为经典激活(classicallyactivated)的M1型和替代激活(alternativelyactivated)的M2型两种功能截然不同的亚型。M1型巨噬细胞主要由LP ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10复旦附属华山医院朱剑虹教授当选中国细胞生物学学会细胞治疗分会会长
11月13-15日首届张江细胞治疗国际峰会在上海浦东举行,期间中国细胞生物学学会细胞治疗研究与应用分会举行了换届会议,复旦大学附属华山医院朱剑虹教授当选中国细胞生物学学会细胞治疗研究与应用分会会长。细胞治疗方兴未艾,细胞治疗和基因治疗已成为世界生物医药领域最具革命性的技术,是继药物和手术后疾病治疗的 ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10材料科学系武利民课题组智能显示结构色材料研究取得重要进展
结构色相比于传统的化学色(如颜料、染料等着色)而言,具有色彩反射率高、饱和度高、不易褪色、环保等特点。然而,现有的自然界或人工合成结构色材料的反射类型基本为漫反射或镜面反射,很少具有材料表面反射的第三种类型——逆反射,即反射光线射回光源方向的现象。并且,这些结构色材料通常只具有随角异色或随角不变色, ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10附属华山医院神经外科研究团队在国际上首次揭示脑动脉瘤壁高分辨磁共振显像所代表的病理结构
脑动脉瘤是一种严重威胁人类健康的脑血管疾病,人群患病率高达5%至7%,在发生脑血管意外的患者中,脑动脉瘤破裂出血占第3位,破裂后的早期死亡率约为40%,2周内再次出血的死亡率高达60%至70%,但好在绝大部分脑动脉瘤长期稳定。随着磁共振血管造影术(MRA)和CT血管造影术(CTA)等影像学技术的普及 ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10复旦大学入选美国细胞出版社“2018中国年度机构”
6月12日下午,由中国科学报社与细胞出版社共同主办、中国科学院化学研究所联合主办的2019年“中国科学家与CellPress”系列活动——细胞出版社2018中国年度论文、年度机构颁奖典礼暨前沿论坛在北京举行,揭晓5篇2018中国年度论文及5所2018中国年度机构。复旦大学与清华大学、北京大学、中国科 ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10基础医学院研究员蔡启良研究团队揭示 病毒诱发细胞癌变的关键机制
近日,复旦大学基础医学院医学分子病毒学教育部卫健委重点实验室研究员蔡启良研究团队首次揭示了一种病毒介导AURKB蛋白水解切割调节机制及其在诱发宿主细胞恶性增殖中的重要调控作用。3月26日,研究成果以“Viral-mediatedAURKBCleavagePromoteCellSegregationa ...复旦大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-10