吕魏Nature最新文章：首次报道一种重要蛋白的特殊结构

　　生物通报道：美国文安德研究院等处的研究人员发表了题为“Electron cryo-microscopy structure of a human TRPM4 channel”的文章，首次揭示了一种重要的药物靶标原子级结构，这种药物靶标被认为可以用于治疗中风和创伤脑损伤。这一研究成果公布在最新一期（美国时间12月6日）的Nature杂志上。

这种药物靶标蛋白就是TRPM4，瞬时受体电位通道M型(melastatin-relatedtransient receptor potential,TRPM)是位于细胞膜上的一类重要的阳离子通道家族，近年来发现它们在维持某些特定生理功能中起关键作用且与人类疾病密切相关。这一家族蛋白包括TRPM1至TRPM8八个成员，其中TRPM4表达于人体的心脏、胰腺、B细胞及单核细胞系等，与TRPM5均为非选择性单价阳离子通道，能通过血管收缩调节血流，以及调节心脏节律和免疫反应。

“了解TRPM4在调节血液循环中的作用非常重要，但是多年来，由于对其分子结构不甚了解，这一方面的研究受到了限制，”文章的通讯作者，文安德研究院的吕魏（Wei Lü）博士表示，“我们的最新研究结果不仅提供了这个关键蛋白的详细原子级别图谱，而且还揭示了其意想不到的作用。”

吕魏（Wei Lü）

TRPM4与大脑供血

TRPM4参与了大脑中的血液供应调控，大脑是我们人体的重要组成部分，虽然它仅占人体总重量的2％左右，但血液供应量所占的比例为15％至20％。如果大脑血液的血流受到了干扰，比如中风，创伤性脑损伤，脑水肿和高血压，那就有可能造成破坏性的后果，这也是目前重要的公共卫生问题。

吕博士说：“大脑循环系统中有许多保护措施，防止血液供应突然中断，其中之一就是TRPM4。我们希望能更好地了解这种蛋白是什么，从而能帮助科学家了解它的分子构造，设计出更有效，副作用更少的药物。”

TRPM4的特殊结构

TRPM4的结构与TRP超家族中的其他分子明显不同，TRP超家族是介导感觉和感觉刺激（例如疼痛，压力，视觉，温度和味觉）的应答蛋白，一般为离子通道蛋白，嵌入在细胞膜内，是进出细胞化学信号的守门人。

TRPM蛋白由6个跨膜片段和胞内氨基、羧基残端结构域组成。蛋白氨基残端高度保守，包含大量(约700个氨基酸单位) TRPM同源性序列，但是在其包含8个分子的亚家族中，TRPM4似乎也是完全不同的，最新报道的这个TRPM4结构就是TRPM亚家族成员的第一个原子级结构。

这一结构呈现出一个冠状形状，四个尖峰组成了一个大的N-末端结构域，这也就是TRPM蛋白的标志。这一区域位于分子的开端位置，是与细胞环境，以及体内其它分子相互作用的主要区域。在TRPM4的另一端，通常被称为C-末端结构域，研究人员发现了一个由“pole”和四条螺旋“肋拱”支撑的伞状结构，这是此前从未发现过的结构特征。

这一发现得益于文安德研究院先进的低温电子显微镜系统，文安德研究院最大的显微镜Titan Krios是世界上少数一些能观察到1/1000人的毛发宽度的显微镜。

（生物通：万纹）

原文标题：

Electron cryo-microscopy structure of a human TRPM4 channel