Nature：免疫關鍵因子的雙重功能
日期：2012-01-31 09:47:30
近期由西北大學范伯格醫學院分子藥理和生物化學助理教授Murali Prakriya領導的一個小組發現免疫反應關鍵調控因子STIM1蛋白不僅具有開啟CRAC通道孔的功能，且對該通道的離子選擇性起決定作用。相關研究論文發表在1月25日的《自然》（Nature）雜志上。
過去的研究表明STIM1蛋白在免疫功能中起至關重要的作用。眾所周知，STIM1是免疫細胞中一種重要的內質網鈣離子感受器，在機體對抗病原體過程中，STIM1蛋白感受到細胞內的鈣離子變化，發生積聚并易位到質膜附近。積聚的STIM1蛋白隨后會激活Orai1，促使CRAC鈣通道孔開放，鈣離子內流從而導致細胞激活。鈣離子在免疫細胞的大量細胞功能中起關鍵性的作用，鈣離子持續地流入免疫細胞中可激活細胞內的基因表達，促使細胞增殖。從而啟動了免疫細胞的開關。
在這篇文章中，西北大學范伯格醫學院的研究人員構建了一個突變的CRAC通道從而使孔道在無STIM1協助的情況下也能得以開放。然而研究人員發現在缺乏STIM1的情況下，多種離子包括鈉離子和鉀離子均通過了開放的CRAC通道孔。而在恢復STIM1的功能后，CRAC通道重新恢復了對鈣離子的選擇性。研究人員還證實甚至在STIM1低水平的情況下，未突變的通道也會喪失正常的高度鈣離子選擇性，使得多種離子得以進入細胞。這些結果表明STIM1事實上起著調控CRAC通道開放和選擇性的雙重功能。
此外，在該篇文章中 Prakriya研究小組還鑒別出了調控CRAC通道開關的閘門（gate）的位置。Prakriya說：“研究調控開關的通道孔的分子及結構區域對于推動設計出靶向CRAC通道治療免疫疾病的藥物具有非常重要的價值，”
人們普遍認為離子通道的選擇性是固定不變的，且通道的開放和離子選擇是兩個互不相關的過程。新研究發現徹底扭轉了科學家們對于離子通道運行機制的認識。CRAC通道和STIM1蛋白對于激活免疫系統起著至關重要的作用。這些研究發現不僅揭示了CRAC通道運行的新機制，并且揭示了編碼生物學信息的新途徑。這為開發出多種疾病例如自身免疫性疾病和變態反應的治療新策略帶來了新希望。”
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