Cell解決離子通道的重要爭議

　　鈉離子通道和鈣離子通道是細胞上非常關鍵的門戶，允許鈉離子和鈣離子進入細胞。許多重要的生命過程都依賴于正確的鈉離子和鈣離子濃度，例如健康大腦中的信息交流和心臟收縮。日前科學家們發現，細胞的鈉離子通道和鈣離子通道采用相同的方式，對離子的流入量進行控制。這項發表在Cell雜志上的成果，將有助于人們開發新藥，治療癲癇、心臟病、肌無力等與離子通道有關的疾病。

　　早在二十世紀九十年代人們就發現，鈉離子通道和鈣離子通道的一部分具有驚人的相似性，而它們的其他部分卻大相徑庭。“我們的研究顯示，這個‘通用元件’源自于兩種離子通道的共同祖先，”這項研究的領導者，Johns Hopkins 大學醫學院的David Yue教授說

　　研究人員發現，鈣離子通道中的這個通用元件支持著一個重要的功能，當細胞內的鈣離子水平較高時它能阻止通道打開，防止細胞累積過多的鈣離子。這種控制需要鈣調蛋白calmodulin結合在通用元件上，calmodulin負責感知鈣離子。

　　鈉離子通道中是否也存在類似的機制呢？在此之前，不同研究團隊報告了相互矛盾的結論。人們甚至懷疑通用元件是不是已經在漫長的歲月中受損，又或者這種機制壓根就不成立。

　　Yue實驗室的Manu Ben-Johny對這個問題進行了研究。“我們認為，這些矛盾性的結果與傳統方法存在缺陷有關。”

　　為此，研究人員構建了能夠由光照開啟的分子“牢籠”，并將鈣離子與之結合。他們通過這一途徑將鈣離子“偷運”進細胞，以便研究鈣離子濃度突然改變對鈉離子通道的影響。研究顯示，當鈣離子濃度升高時，calmodulin會與鈉離子通道的通用元件結合，阻止它們開啟。

　　Yue指出，發現鈉離子通道和鈣離子通道的通用控制元件，將產生深遠的影響。例如，可以幫助人們進一步理解鈣離子調控缺陷所造成的疾病。此外，“人們一直在尋找調控鈉離子通道和鈣離子通道的新方法，靶標通用控制元件將會成為一個全新的途徑。”