◎ 科技日報記者 劉園園

記者10月20日獲悉，西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院盧培龍研究團(tuán)隊聯(lián)合西湖大學(xué)李波等團(tuán)隊，歷時六年實現(xiàn)兩項“世界首次”——首次實現(xiàn)電壓門控陰離子通道的精確從頭設(shè)計、首次完成人工設(shè)計離子通道蛋白的體內(nèi)實驗，推動蛋白質(zhì)設(shè)計領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重要突破。相關(guān)研究日前刊發(fā)在《細(xì)胞》期刊。

“在人體內(nèi)，神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等大部分細(xì)胞的表面，都分布著離子通道。它們的任務(wù)是連接細(xì)胞內(nèi)外，精準(zhǔn)傳遞信息。”盧培龍介紹，天然電壓門控離子通道能感知電壓變化控制“開關(guān)”，還可篩選特定離子，如同“安檢閘機”。

西湖大學(xué)科研團(tuán)隊首次實現(xiàn)電壓門控陰離子通道的精確從頭設(shè)計。西湖大學(xué)供圖

在該研究中，盧培龍團(tuán)隊實現(xiàn)了蛋白質(zhì)設(shè)計領(lǐng)域的重要突破——從設(shè)計靜態(tài)結(jié)構(gòu)的膜蛋白，跨越到可以設(shè)計具有動態(tài)變化、能夠?qū)ν饨绱碳ぷ龀鲰憫?yīng)并發(fā)生構(gòu)象變化的跨膜蛋白。研究團(tuán)隊與西湖大學(xué)李波團(tuán)隊合作，將人工通道植入小鼠大腦神經(jīng)元，發(fā)現(xiàn)小鼠神經(jīng)元放電頻率顯著降低，證明人工設(shè)計的離子通道蛋白可在生理條件下發(fā)揮作用。

“這項研究成果展示了蛋白質(zhì)從頭設(shè)計的巨大潛力，也意味著我們距離開發(fā)能夠調(diào)控細(xì)胞和神經(jīng)活動的人工設(shè)計離子通道蛋白藥物更近了一步。”盧培龍表示。