我国科学家在离子通道精确从头设计领域再获突破

来源：科技日报 科技日报记者 刘园园 记者10月20日获悉，西湖大学生命科学学院卢培龙研究团队联合西湖大学李波等团队，历时六年实现两 项"世界首次"——首次实现电压门控阴离子通道的精确从头设计、首次完成人工设计离子通道蛋白的体 内实验，推动蛋白质设计领域实现重要突破。相关研究日前刊发在《细胞》期刊。 "在人体内，神经细胞、肌肉细胞等大部分细胞的表面，都分布着离子通道。它们的任务是连接细胞内 外，精准传递信息。"卢培龙介绍，天然电压门控离子通道能感知电压变化控制"开关"，还可筛选特定 离子，如同"安检闸机"。 卢培龙团队曾于2020年实现跨膜孔蛋白的从头设计，但设计天然电压门控离子通道难度极高：通道需稳 固镶嵌细胞膜、具备电压感应"闸机"、精准筛选离子，且要从静态设计转向动态响应，此前尚无先例。 研究团队尝试先打造稳定通道骨架。结合传统蛋白质设计算法与深度学习方法，研究团队成员周晨从头 生成五聚体跨膜蛋白——俯视如五瓣紫荆花，可形成离子通道；正面呈"倒漏斗"型，为实现"门 控"和"单向运输"提供理想基础。 关键的"闸机"设计更具挑战。研究团队在通道特定位置引入了三层精氨酸，让其既可作为电压传感器， 又可对离子进 ...