酸敏感离子通道结构(A),质子和非质子配体(B)以及GMQ作用位点(A,C)

  10月7日,美国《神经元》(Neuron)杂志在线发表了中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所徐天乐研究员和上海药物研究所蒋华良研究员领导的科研团队的研究成果——A Nonproton Ligand Sensor in the Acid-Sensing Ion Channel。这一合作成果是由神经所博士后于烨,研究生李伟广和药物所研究生陈志等共同完成。

  酸敏感离子通道(ASIC)广泛分布于中枢和外周神经元,是一类由细胞外质子(即氢离子)激活的阳离子通道(主要通透钠离子)。徐天乐研究组长期致力于ASIC生理学以及结构与功能研究,曾经揭示ASIC在介导质子引起的神经损伤以及慢性痛中发挥重要作用。近年来,借助新解析的ASIC晶体结构,与药物所研究人员一起运用计算与功能分析相结合的方法,联合提出了ASIC质子门控动力学模型(PLoS Biol, 2009)。在最近的研究中,双方采用电生理学和化学等多学科交叉的方法,发现ASIC不仅可以被质子激活,还可以被非质子配体激活。在中性pH条件下,非天然小分子配体GMQ作用于ASIC特异性的结构域,激活离子通道的开放,介导生物学效应。传统认为ASIC是神经元质子感受器,该项新发现揭示出ASIC还具有非质子感受功能,大大拓展了人们对ASIC通道生理功能的认识。