摘取圣杯！解锁听力通道蛋白

　　

多年来，科学家们一直在寻找将内耳毛细胞的机械运动转化为大脑可以解读的“声音”电信号的物质。8月22日，《Neuron》杂志的一项研究指出，跨膜通道样蛋白1（transmembrane channel-like protein 1，TMC1）正是细胞膜上作用于机械转导通道孔的功臣。

“寻找这个通道的工作已经沉寂很长一段时间了，”科罗拉多大学丹佛分校的神经科学家Anthony Peng（未参与这项研究）说。“这项工作解决了关于TMC1是不是机械转导通道孔隙内衬组成的一个争论。”

当声波进入耳蜗，它使外部毛细胞的静纤毛（stereocilia）摆动，放大声音信号，内部毛细胞将机械振动信号转换成电信号并将它们传递给大脑。要弄清楚内部毛细胞转化两种不同类型信号的蛋白质是件棘手的事情，因为体外条件很难重现它们的微妙环境以测试候选通道蛋白。2000年的时候，研究人员报道了一个有潜力的果蝇版本，但是后来证明它在哺乳动物中并不保守。

2011年，哈佛医学院和波士顿儿童医院的Jeffrey Holt等人证明，TMC蛋白的编码基因是小鼠机械传导的必要条件，结合导致人类耳聋的基因突变数据，研究人员推测，TMC1是内耳毛细胞离子通道的构成要素。

为了研究该蛋白的作用，Holt和同事们根据已知的耳聋位点和它们在TMC1中的结构位置构建了17个不同的Tmc1基因变体（用半胱氨酸替代原来的氨基酸）。接下来，作者将17个突变型和1个野生型序列用腺病毒载体注射到完全缺失该基因的幼年小鼠耳朵中，4-5天后，从小鼠耳内取出听力器官，再培养3-13天。欢迎尝试IDT的Alt-R S.p. Hifi Cas9酶，帮您解决CRISPR的脱靶问题

培养过程中，研究人员对毛细胞内的电流进行电生理测量，以测试突变TMC1蛋白的转导能力。此外，还测量了在诱导半胱氨酸形成二硫键的药物存在下的电生理以确定TMC1蛋白形状的影响。17种突变蛋白，其中11种受药物影响电流振幅发生改变。

“这回是确凿证据了，如果流经蛋白的电流发生了变化，那么它一定正在形成一个通道，”Holt说。“我们这才下结论——TMC1蛋白确实是通道的重要组成部分，这座圣杯我们足足寻找了40年。”

Peng教授认为，目前还存在许多未解决的问题，比如TMCs是如何构成的，以及它们在机械传导过程中是如何被激活和起作用的，为了解其他机械转导蛋白，知晓这些蛋白质在复合体中的具体作用是一条必经之路。

TMC1只是拼图的一块，它是中心部分，但是将声音转换成电信号，还需要其他部分的整合。

原文检索：TMC1 forms the pore of mechanosensory transduction channels in vertebrate inner ear hair cells

（生物通：伍松）