研究人員(yuan)揭(jie)開(kai)鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵形(xing)狀

研究人員(yuan)揭(jie)開(kai)鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵形(xing)狀

鑲(xiang)嵌在(zai)細(xi)胞膜表(biao)面(mian)的蛋(dan)白質(zhi)對細(xi)胞而言至(zhi)關(guan)重要，蛋(dan)白質(zhi)通過(guo)將(jiang)帶電(dian)分子(zi)（離子(zi)）從壹(yi)邊(bian)移(yi)動到另(ling)壹(yi)邊(bian)來(lai)傳(chuan)輸信號(hao)和(he)保護(hu)平(ping)衡。壹(yi)些(xie)蛋(dan)白質(zhi)甚(shen)至(zhi)向(xiang)水泵壹(yi)樣(yang)使(shi)用能量(liang)，帶有(you)閥門(men)的(de)專(zhuan)門(men)通道定(ding)時(shi)打開，在(zai)嚴(yan)格控(kong)制(zhi)方式(shi)下(xia)引導離(li)子(zi)進出(chu)。
    鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵是zui常(chang)見(jian)的離(li)子(zi)泵之(zhi)壹(yi)。人體(ti)每個細(xi)胞中都有(you)鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵，它(ta)也是心(xin)力(li)衰(shuai)竭(jie)藥(yao)物(wu)的主要(yao)目(mu)標(biao)。盡管(guan)研究(jiu)人員(yuan)已經(jing)可以(yi)比(bi)較好(hao)地(di)模(mo)擬(ni)蛋(dan)白質(zhi)的(de)外部(bu)結(jie)構(gou)，但是他們(men)仍(reng)在(zai)努(nu)力(li)探索蛋(dan)白質(zhi)的(de)內(nei)部(bu)通道形(xing)狀(zhuang)，仍(reng)在(zai)嘗試尋(xun)找利(li)用蛋(dan)白質(zhi)內(nei)部(bu)通道的(de)*途徑。
    美(mei)國(guo)洛克(ke)斐勒大(da)學(xue)教(jiao)授大(da)衛.加(jia)德(de)斯比(bi)是心(xin)臟和(he)隔(ge)膜生理(li)學(xue)實驗(yan)室的(de)負責(ze)人，他發(fa)表(biao)了(le)2篇新論(lun)文。他的(de)研(yan)究在(zai)描述鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵帶閥門的通道形(xing)狀(zhuang)和幫(bang)助人們(men)了(le)解鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵（及(ji)其它(ta)類似(si)結(jie)構）是如何(he)在(zai)壹(yi)邊(bian)收集離子(zi)，而在(zai)另壹(yi)邊(bian)釋(shi)放離(li)子(zi)方面(mian)取(qu)得重大(da)進步。
    在(zai)壹(yi)個離子(zi)泵中(zhong)有(you)許多(duo)氨(an)基(ji)酸(suan)殘基(ji)帶有(you)電(dian)荷(he)，這些電(dian)荷(he)不是吸(xi)引就是排(pai)斥通過(guo)的(de)離子(zi)，只允(yun)許(xu)具(ju)有(you)正確電(dian)荷(he)的離子(zi)通過(guo)並(bing)抵(di)達(da)其(qi)目(mu)的地(di)。加(jia)德(de)斯比(bi)教(jiao)授和他的(de)同(tong)事博(bo)士後帕博(bo)洛.阿(e)提(ti)加(jia)斯和(he)尼(ni)科洛斯.雷(lei)伊(yi)斯使(shi)用壹(yi)種(zhong)致命海(hai)洋毒(du)素使(shi)鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵的(de)閥門喪失功能，然(ran)後再(zai)使(shi)用壹(yi)種(zhong)稱(cheng)之為(wei)膜(mo)片夾技術的放(fang)大(da)方法來(lai)測量(liang)各個蛋(dan)白質(zhi)泵(beng)中(zhong)流(liu)動的離子(zi)。在(zai)打開(kai)通道閥(fa)門(men)後，研(yan)究人員(yuan)將(jiang)通道內(nei)的(de)氨基(ji)酸(suan)附(fu)上分子(zi)標(biao)記，然(ran)後讓(rang)帶電(dian)化學(xue)藥品(pin)通過(guo)閥(fa)門，以(yi)觀察(cha)分子(zi)是否(fou)和(he)如何(he)影響(xiang)離子(zi)流，發(fa)生相互作用的。
    該研究(jiu)刊(kan)登(deng)在(zai)了(le)美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)科學(xue)院8月(yue)份的學(xue)報上。加(jia)德(de)斯比(bi)和阿(e)提加(jia)斯對2種(zhong)與(yu)異羥(qiang)洋(yang)地(di)黃毒苷(gan)發(fa)生作用的蛋(dan)白質(zhi)氨(an)基(ji)酸(suan)進行了(le)研究(jiu)。異(yi)羥(qiang)洋(yang)地(di)黃毒苷(gan)是壹(yi)種(zhong)針對鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵的(de)強(qiang)心劑(ji)藥物(wu)。通過(guo)改變這2種鑲(xiang)邊氨基(ji)酸(suan)殘基(ji)和測量(liang)離子(zi)流的(de)zui終變化，科學(xue)家們(men)確定出(chu)這些氨基(ji)酸(suan)殘基(ji)的位(wei)置：靠近通道入(ru)口處(chu)的(de)大(da)通道中(zhong)。
    壹(yi)個多(duo)月(yue)後(hou)，加(jia)德(de)斯比(bi)和雷(lei)伊斯在(zai)《自(zi)然(ran)》雜誌(zhi)9月(yue)28日(ri)版(ban)中(zhong)發表(biao)了(le)壹(yi)篇(pian)論文。他們(men)使(shi)用同樣(yang)的氨(an)基(ji)酸(suan)殘基(ji)改變技術進壹(yi)步揭(jie)開(kai)了(le)離子(zi)通道的(de)形(xing)狀。他們(men)的(de)研究(jiu)發現2個相鄰(lin)氨(an)基(ji)酸(suan)殘基(ji)對離(li)子(zi)流產(chan)生差異(yi)很大(da)的影(ying)響(xiang)：改變其中(zhong)壹(yi)個氨基(ji)酸(suan)殘基(ji)會減(jian)緩離子(zi)流流(liu)動，而改變另壹(yi)個氨基(ji)酸(suan)殘基(ji)卻*阻止(zhi)離子(zi)流流(liu)動。加(jia)德(de)斯比(bi)稱(cheng)這表(biao)明(ming)離(li)子(zi)通道的(de)形(xing)狀非(fei)常像壹(yi)個漏鬥(dou)，擁有(you)壹(yi)個很大(da)的外部(bu)區(qu)域，然(ran)後通道面(mian)積急劇縮(suo)小(xiao)。漏鬥(dou)深壹(yi)點的狹(xia)窄(zhai)瓶頸(jing)就是壹(yi)個過濾(lv)器，過濾(lv)器由(you)負電(dian)荷(he)氨基(ji)酸(suan)殘基(ji)構成(cheng)，它(ta)選擇(ze)正電(dian)荷(he)離子(zi)。通過(guo)只改變單個氨基(ji)酸(suan)殘基(ji)來(lai)逆(ni)轉(zhuan)其(qi)電(dian)性(xing)，研(yan)究(jiu)人員(yuan)實際(ji)上能(neng)夠關(guan)閉(bi)過(guo)濾器。加(jia)德(de)斯比(bi)說，“我(wo)們可以(yi)利用這個漂亮(liang)的(de)離子(zi)泵來(lai)吸(xi)引正電(dian)荷(he)鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)，然(ran)後該他們(men)綁定(ding)在(zai)壹(yi)塊(kuai)，也可(ke)以(yi)*逆轉(zhuan)它(ta)的選(xuan)擇，吸(xi)引負電(dian)荷(he)離子(zi)”。
    他們(men)的(de)研究(jiu)成果意義(yi)超(chao)越(yue)了(le)單純的鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵。因(yin)為(wei)胃(wei)酸(suan)泵(beng)也是屬(shu)於(yu)鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵家(jia)族(zu)。加(jia)德(de)斯比(bi)說，“我(wo)們可能會爭(zheng)論(lun)這種通道形(xing)狀(zhuang)在(zai)未(wei)來(lai)是否(fou)可(ke)以(yi)保存(cun)”。如果(guo)我們實現(xian)這壹(yi)點，它(ta)將(jiang)為(wei)未(wei)來(lai)抗(kang)酸(suan)性(xing)藥(yao)物(wu)確定更為(wei)的(de)目(mu)標(biao)。

研(yan)究(jiu)人員(yuan)揭(jie)開(kai)鈉(na)-鉀(jia)離子(zi)泵形(xing)狀