诺奖得主Science解析癌症相关通道

　　2016年08月21日讯 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。

　　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。

　　入睡和醒来，这是每个人在一天当中的关键转换。数百万人在这些转换上遇到了麻烦--他们发现自己在夜间很难入睡，在白天很难保持清醒。尽管经过了数十年的研究，但是，对于大脑科学家们来说，这些转变是如何运作的--我们昼夜节律的神经生物学机制，很大程度上仍然是一个谜。马里兰大学医学院的科学家们，确定了这些过程的一个关键通路BK钾离子通道的作用方式。这个通路似乎对于调节睡眠和觉醒之间的“开关”，发挥了关键的作用。

　　尽管人们已广泛地了解了离子通道在一些兴奋细胞如心肌细胞和神经元生理和病理情况下的功能，直到最近才有研究报道发现离子通道在驱动恶性癌细胞行为中发挥了多种功能。来自加州大学旧金山分校、多伦多儿童医院等处研究人员揭示，进化上功能保守的EAG2钾通道可作为脑肿瘤的一个治疗靶点。

　　肥胖是一个世界流行的健康问题，会引起诸多疾病，因此多年来科学们一直致力于肥胖相关的研究，例如JBC：导致肥胖的信号通路。发表在2015年1月19日的Nature杂志上一项研究揭示了大脑中参与体重控制和代谢的一个分子信号系统的重要细节。发现了一个伴侣蛋白质--细胞膜中一个钾离子通道称为Kir7.1，可与MC4R受体结合，并且行为独立于G蛋白信号。研究人员发现，AgRP可诱导MC4R打开钾离子通道，这会“超极化”和抑制参与阻断食欲的神经元。