閆致強教授一直致力于聽覺、觸覺的分子轉(zhuǎn)導(dǎo)機制的研究,前期的工作鑒定了介導(dǎo)觸覺信號傳輸?shù)氖滓碾x子通道—TRP家族的NompC (Yan et al., Nature, 2013)。近期工作發(fā)現(xiàn)了TRP離子通道家族另一成員Brv1是一個能放大感受機械力敏感觸覺初級電流的基因,并為適應(yīng)時間的決定提供了可能的分子機制見解,發(fā)表在4月3日的《細(xì)胞報道》(Cell Reports)上 (圖1)。
圖1 論文首頁截圖
雖然前期鑒定了介導(dǎo)觸覺信號傳輸?shù)氖滓x子通道--TRP家族的NompC (Yan et al., Nature, 2013),但是觸覺導(dǎo)致的電信號是如何放大的機理并不清楚。研究團隊進行了果蠅行為篩選,發(fā)現(xiàn)TRP通道的成員Brv1突變的果蠅幼蟲對觸覺刺激的反應(yīng)有顯著的降低。利用免疫組化技術(shù),我們進一步確認(rèn)Brv1在第三類多突觸神經(jīng)元表達(dá),而且Brv1突變的果蠅中第三類多突觸神經(jīng)元的對觸覺刺激的鈣成像反應(yīng)有明顯的下降。利用Brv1在培養(yǎng)細(xì)胞的表達(dá),研究人員發(fā)現(xiàn)Brv1表現(xiàn)出了典型的單通道特性,其電導(dǎo)在正電壓時大約是65 皮西門子(pico Simens),當(dāng)對其孔道區(qū)的關(guān)鍵氨基酸位點進行突變后,其通道活性如預(yù)期有顯著的下降。在S2細(xì)胞表達(dá)Brv1后,Brv1對壓力有電流反應(yīng)。純化的Brv1蛋白也表現(xiàn)出了通道活性和機械敏感性。NompC單獨轉(zhuǎn)染S2細(xì)胞時,如上所述,可以檢測到快速的失活電流;非常有趣的是,當(dāng)研究人員把NompC和Brv1一起轉(zhuǎn)染時,發(fā)現(xiàn)這個電流的失活時間增加了近30倍,極大地放大了信號。綜合上述,研究發(fā)現(xiàn)TRP通道成員Brv1是一個在觸覺中有起放大電信號作用的陽離子通道,是在2013年發(fā)表的NompC相關(guān)研究工作基礎(chǔ)上的推進,為理解觸覺轉(zhuǎn)導(dǎo)提供了深刻見解(圖2)。
圖2 機械壓力下觸覺信號傳導(dǎo)示意圖
復(fù)旦大學(xué)閆致強教授、浙江大學(xué)的李月舟教授為本文的共同通訊作者,閆致強實驗室章明鋒、浙江大學(xué)李夏為共同第一作者。閆致強教授得到中組部千人計劃(青年)、科技部重大研究計劃、國家基金委、上海市教委東方學(xué)者、上海市科委啟明星計劃的支持。
文章鏈接:http://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(18)30383-8.
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