中新网1月22日电 来自霍德华休斯医学院生理学与生物化学系，加州大学旧金山分校，以及匹兹堡大学，德州大学西南医学中心的研究人员通过几个条件致死第二位点抑制因子)酵母筛选确定了电压感应位点的穿膜包装，从而构建了一个以六对相互作用的蛋白质残基为构架基础的通道downstate模式。这种模式与upstate模式的比较让我们对于钾离子通道有了更深入的结构及功能上的了解。这一研究成果公布在《Nature》杂志在线版上。领导这一研究的正是著名的华裔生物学家詹裕农和叶公杼。
据中国生物科技信息网报道，细胞离子通道的结构和功能正常是维持生命过程的基础，其基因变异和功能障碍与许多疾病的发生和发展有关。离子通道的主要类型有钾、钠、钙、氯和非选择性阳离子通道，其中电压门控性钾通道是钾通道超家族中成员最多，最为复杂的亚家族。Kv主要包括Kvα亚单位和辅助亚单位两部分，目前发现Kv通道亚型或亚单位的突变与学习和记忆的损伤、共济失调、癫痫、神经性耳聋等一些神经性疾病的产生有关。
Kv通道孔环绕着4个电压感应位点VSDs，VSDs构象的变化可以调控植物钾离子的吸收和动物电兴奋性。这个过程由每一个BSD第四位穿膜片段(S4)上正电荷残基簇引发，然后将VSD导入一种负电压位置的downstate状态，或者正电压的upstate状态。虽然Kv1.2与upstate也许有相互对应关系，但是对于downstate的S4局部环境以及其电压门控变化的了解至今仍不是很清楚。
在这篇文章中，研究人员利用酵母筛选确定了downstate状态下VSD的穿膜包装，这种筛选主要是通过KAT1(一种真核生物Kv通道)在downstate位VSDs对钾离子引导，从而逆转钾离子转送缺陷型酵母来判断的。从条件致死型突变中KAT1通道上分析中，研究人员辨认了恢复酵母生长的第二位抑制突变，然后他们构建了一个以六对相互作用的蛋白质残基为构架的通道downstate模式，而且通过空间构象抑制因子突变证实了这一模式。
进一步对比这一downstate模式与upstateKv1.2结构，研究人员发现VSDs在gating过程中发生了大量的重整，但在这两种状态下，S4片段仍然保持在中心孔和和VSD其它部分之间。
