科学家解析眼病相关离子通道高清结构

细胞膜上的离子通道在维持细胞正常生理功能中起着重要作用。当离子通道紊乱或突变时，可能会出现心脏病、癌症和失明等疾病。最近，申银教授的研究小组和武汉大学人民医院的合作者首次分析了一种与多种眼科疾病密切相关的离子通道结构:骨营养因子-2。相关研究发表在4月6日的《自然-结构分子生物学》在线版上。

Bestrophin-2在视网膜非色素上皮细胞中有特异性表达，与眼内压调节有关，是治疗青光眼的潜在药物靶点。研究人员已经获得了该通道的牛起源的高清晰度三维结构，分辨率为2.2 ems，这是迄今为止分辨率最高的膜蛋白结构。"这也是人们分析的第一个哺乳动物的Bestrophin家族同源结构."申银说。离子通道家族受钙离子调节，主要介导带负电荷的负离子如氯和碳酸氢盐进入和离开细胞，这与细胞内外的电荷平衡、渗透压调节和代谢副产物的消除密切相关。

通过观察Bestropin-2的三维结构，研究小组发现离子通道上有两个“阀门”，其中一个具有大孔径比的氯离子。正因为如此，Bestrophin-2可以*通过氯离子而不被激活，但碘离子等直径较大的离子不能通过。"这与没有钙的情况下，Bestrophin-1不能完全通过氯离子的情况非常不同."申银说，“因此，羟丙托品-2的门控通道机制更适合调节比氯大的阴离子，如碳酸氢盐。”

本研究阐明了离子通道β蛋白-2的结构和功能，为β蛋白离子通道家族的药物筛选提供了理论依据。“我们希望在不久的将来能够找到与该通道家族相关的特异性靶向药物，并用于卵黄样黄斑变性和青光眼的临床治疗。”论文的合著者、武汉大学人民医院研究生赵情晴告诉《中国科学日报》。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41594-020-0402-z