JBC：大腦和心臟起搏器的關鍵調控因子
日期：2014-04-29 09:05:17
目前，生物學家發現，T型鈣通道的一個胞外域turret區，可改變心臟和腦細胞的電化學信號。了解這些區域如何發揮作用，將有助于研究人員最終開發出治療癲癇、心血管疾病和癌癥的一類新藥。
這項研究來自于滑鐵盧大學，發表在2014年4月25日的《Journal of Biological Chemistry》雜志，因其重要意義被評選為“Papers of the Week”。
研究人員發現，椎實螺（Lymnaea stagnalis）的T型鈣通道，由于具有一個氨基酸胞外域，稱為“位于通道入口上方的turret區”，因此能夠從使用鈣離子轉為使用鈉離子來產生電信號。
低電壓T型通道，可通過一個門口樣通道使帶正電荷的陽離子有選擇性地通過細胞膜，每隔一段時間就產生微小的電流脈沖。通道一般極具選擇性，只允許每10,000個鈣離子中的一個通過。
因此，由這種陽離子轉移而產生的有節奏的信號，可支持我們心臟肌肉的同步收縮，和大腦某些部分（如丘腦）的神經元放電，這有助于調節我們的睡眠覺醒周期或晝夜節律。
除了已刊登的調查結果之外，研究人員還發現，椎實螺的防護狀turret區，能夠限制治療藥物進入通道。
椎實螺和其他無脊椎動物的T型通道，與人類中發現的相似。雖然椎實螺的長度只有7厘米，但由于其簡單的神經網絡和生理學，使其成為神經生物學家的一種流行模式生物。
過度活躍的T型通道與癲癇、心臟問題、神經性疼痛以及幾種癌癥的擴散有關。能夠抑制失控的T型通道活性的藥物，自身無法結合到離子通道上。
Spafford稱：“我們想了解T型通道的分子結構。它們如何傳遞離子電流來產生電活動，并確定藥物結合位點，以及能夠阻斷這些通路來治療神經系統疾病或心臟并發癥的藥物。”
目前，該研究小組正在研究，去除這個胞外turret區，將如何改善T型通道的藥物可及性和結合率。
這項研究是由滑鐵盧大學生物學研究生Adriano Senatore、Wendy Guan和研究助理Adrienne Boone，在David Spafford教授的指導下完成。
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