小鼠外毛细胞中氯离子结合对高频下 prestin 马达速度无影响及其机制研究

为探究氯离子结合对 prestin（SLC26A5）动力学的影响，研究人员对小鼠 OHC 膜片 NLC 频率响应展开研究。发现 Fis为 27kHz，突变体无阴离子结合，KI 小鼠 Fis未变，表明高频活动或由粘弹性负载调控，为听觉机制研究提供新视角。

　　prestin（SLC26A5）通过耳蜗柯蒂氏器中的外毛细胞（outer hair cells, OHC）促进机械反馈，这一过程由其电荷运动的电压依赖性动力学（即非线性电容，nonlinear-capacitance, NLC）所调控。研究人员对小鼠 OHC 膜片的 NLC 频率响应进行研究，发现特征频率截止值（F_is）为 27kHz。prestin 氯离子结合口袋内的单点突变（S396E 和 S398E）不再受常见阴离子影响，分子动力学（molecular dynamics, MD）模拟也证实这些突变体不存在阴离子结合。S396E 基因敲入小鼠的 NLC F_is未发生改变，这表明高频活动并非由氯离子调控，而可能受粘弹性负载影响。此外，由于 S396E 的 NLC 张力敏感性与野生型（wild type, WT）相当，氯离子的变构作用并非 prestin 呈现类压电行为的基础。鉴于所有研究物种的结构看似无差异且具有类似的氯离子结合口袋，prestin 的性能进化可能并非通过修饰其蛋白质 - 阴离子相互作用，而是通过改变蛋白质所承受的机械负载实现。