SILAC揭示离子通道新模型细节

生物通报道：Trimmer及其同事首次利用一种称为SILAC (stable isotope labeling with amino acids in cell culture) 质谱技术研究脑细胞上的离子通道。利用SILAC技术，研究人员可以对一个样品进行两种不同分子量的标记，并且进行同时分析，这样获得的数据就精确可靠多了。这种“质量标签”在质谱仪读出的数据中将实验组样品与对照组样品分离开来。

　　

上篇：《科学》:细胞膜离子通道新模型

 

生物通报道：Trimmer及其同事首次利用一种称为SILAC (stable isotope labeling with amino acids in cell culture，稳定同位素氨基酸的体内标记策) 质谱技术研究脑细胞上的离子通道。传统质谱仪不能准确定量，所以测定不同样品中的一个蛋白的含量相当困难。利用SILAC技术，研究人员可以对一个样品进行两种不同分子量的标记，并且进行同时分析，这样获得的数据就精确可靠多了。这种“质量标签”在质谱仪读出的数据中将实验组样品与对照组样品分离开来。

 

通过这种技术，博士后Kang-Sik Park发现细胞通过加入一个磷酸基团修饰这种蛋白的16个位点。进一步逐个敲除各个位点，揭示这些位点的调节作用。博士后Durga Mohapatra发现其中的7个位点与神经元活性的调节有关。这七个位点的每一个在四种通道亚基上都可以被单独调节，神经元可以使通道产生大于1018种形式。

 

Kv2.1通道利用这种机制可以迅速改变形式，甚至能模仿其它钾离子通道的活性。Trimmer及其同事认为Kv2.1通道蛋白的各部分会相互作用，使其或者容易或者困难地从关闭状态转化为开启状态。这种蛋白或者存在于松散的状态下，只需较少的能量、较低电压就可以改变状态；或者存在于一种“锁定”状态，需要较多的能量、较高的电压开启或者关闭。磷酸盐分子的数量和位置决定了通道开启所需电压。

 

下一步的工作重点是研究在动物活动的过程中，脑细胞是怎样调节Kv2.1通道蛋白单个位点的磷酸化和去磷酸化作用的。这些涉及到经过光、声音等刺激后不同脑区的Kv2.1蛋白组学分析。Trimmer及其同事还将研究Kv2.1磷酸化在神经学和精神病治疗过程中的药理学调节机制。（生物通记者 子元）