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心脏疾病、哮喘等多种疾病关键受体- 兰尼碱受体

日期:2014-12-05 00:00:00

兰尼碱受体(ryanodine receptorRyR)是心肌细胞内的钙释放通道,因它和一种植物碱:兰尼碱具有很高的亲和力与特异性,故而得名。这种受体不仅与心脏疾病有关,而且与哮喘等多种疾病存在关联,因此备受科学家们的关注。2010年,美国能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员利用斯坦福同步辐射光源(SSRL)X-射线确定了兰尼碱受体的一个关键热区的详细结构,这是第一次了解钙相关疾病热区的信息。

 

12Nature在线版同时公布了关于这种重要受体的两项新研究成果,分别是哺乳动物兰尼碱受体的结构,以及兰尼碱受体的构架开关机制。来自哥伦比亚大学的研究人员公布了兔兰尼碱受体2.3兆道尔顿复合物的结构,这一结构的分辨率为4.8Å,通过这一结构,研究人员发现RyR的具体通道构成,包括六个跨膜离子通道超家族。

 

另外一篇文章则利用电子显微镜分析了同样是兔RyR的调控机制,研究人员获得了6.1ÅRyR结构,这两篇文章均为进一步探讨RyR构象开关,作用机制提供了新的信息。兰尼碱受体是由20000个氨基酸组成的蛋白质。此前的研究对蛋白质上的约560个氨基酸序列进行了检测,找到了57个突变。其中的56个突变是单个氨基酸的改变,另外一个则发生了35个氨基酸的缺失。

 

在人体处于静止状态时,心脏中的受体受到刺激每一秒钟开放一次,传送规则的钙脉冲到其它的细胞。在骨骼肌中,脉冲的时间通常取决于肌肉收缩的频率。受体每开放一次,某些氨基酸就会进行一次重排以促进钙释放。突变可引起受体过早或使其更易于开放从而扰乱了整个过程。钙过早释放会引起细胞产生额外的电信号。在骨骼肌,在某些麻醉剂的作用下可引起体温致命性升高,或引起肌肉衰竭。在心肌中它可以触发心律失常,导致心源性猝死。目前很难确定有这些突变的确切人数,科学家们估计每10000个人中或许就有一个人有患此病的风险。

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