掃碼聯(lián)系客服
或許大家已經(jīng)了解到，今年11月1日知名結(jié)構(gòu)生物學(xué)家、美國國家科學(xué)院外籍院士顏寧宣布，即將從普林斯頓大學(xué)辭職，回中國協(xié)助創(chuàng)建深圳醫(yī)學(xué)科學(xué)院，此消息一出，迅速登頂熱搜，激蕩輿論場。
顏教授認(rèn)為：“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)早就不限于問診開藥做手術(shù)這種狹隘的模式，已經(jīng)成為需要生物、化學(xué)、材料、機(jī)械、電子、人工智能等多學(xué)科高度交叉的最為復(fù)雜的一個學(xué)科”。
（雖不可比肩，但這跟生信人致力打造新型科研模式是所見略同的。）
那么，顏教授是研究什么的呢？
她主要致力于跨膜運(yùn)輸?shù)鞍椎慕Y(jié)構(gòu)與機(jī)理研究，在國際上首次揭示人源葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、真核生物電壓門控鈉離子通道和鈣離子通道等一系列具有重要生理與病理意義跨膜蛋白的原子分辨率結(jié)構(gòu)。
并且已經(jīng)成就CNS“大滿貫”！
在會上，她講述了一個故事：“2013年，有一款根治丙肝的“神藥”橫空出世，叫做索非布韋（Sofosbuvir）；2014年，索非布韋的銷售額達(dá)到了102億美金，成為當(dāng)年全球第二暢銷藥；但就在2015年，美國FDA發(fā)布了安全警示，提醒索非布韋與治療心律不齊的一款常用藥胺碘酮一起服用，可能會引發(fā)嚴(yán)重的心動過緩，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致死亡。
怎么會這樣呢？
制藥公司的科研人員展開了系統(tǒng)的研究，初步證據(jù)顯示這兩種藥物可能相互作用于控制心跳節(jié)律的鈣離子通道，但這只是一個猜測。
這時(shí)候，他們通過閱讀文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)我們正在研究鈣離子通道與各種藥物分子的相互作用，而我們也恰好在閱讀文獻(xiàn)時(shí)注意到這一現(xiàn)象，正在進(jìn)行相關(guān)鈣離子通道蛋白的純化。
這也是一次一拍即合的合作。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：本來不會作用于鈣離子通道的索非布韋竟然被另外那個藥給生拉硬拽進(jìn)了鈣離子通道的肚子里，堵塞了鈣離子的流動，從而無法釋放電信號控制心臟跳動！”
這是他們團(tuán)隊(duì)即將發(fā)表在Cell的研究故事。
（建議大家提前“預(yù)定”該熱點(diǎn)）
什么是離子通道？
離子通道是一類貫穿細(xì)胞膜的親水性蛋白質(zhì)微孔道，通過其開放和關(guān)閉來調(diào)節(jié)相應(yīng)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的速度。1976年德國馬普生物物理研究所埃爾溫·內(nèi)爾（Erwin Neher）和伯特·薩克曼（Bert Sakmann）兩位科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)離子通道并開創(chuàng)膜片鉗技術(shù)而獲得1991年的諾貝爾生理學(xué)獎。
離子通道依據(jù)其活化的方式不同，可分兩類：一類是電壓活化的通道，即通道的開放受膜電位的控制，如Na+、Ca2+、Cl-和一些類型的K+通道；另一類是化學(xué)物活化的通道，即靠化學(xué)物與膜上受體相互作用而活化的通道，如Ach受體通道、氨基酸受體通道、Ca2+活化的K+通道等。
就連2021年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者大衛(wèi)·朱利葉斯（David Julius）教授和阿德姆·帕塔波蒂安（Ardem Patapoutian）教授的研究主題，TRPV1，也是屬于統(tǒng)稱為“TRP家族”的離子通道家族。
離子通道何以如此重要？
離子通道幾乎存在于每個細(xì)胞中，并在各種生理活動中發(fā)揮作用，包括：興奮性、細(xì)胞周期進(jìn)程、收縮和代謝。
其生物學(xué)功能主要表現(xiàn)在：
1、在神經(jīng)、肌肉等興奮性細(xì)胞，鈉和鈣通道主要調(diào)控去極化，鉀主要調(diào)控復(fù)極化和維持靜息電位，從而決定細(xì)胞的興奮性、不應(yīng)性和傳導(dǎo)性；
2、調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)第二信使?jié)舛龋瑥亩|發(fā)肌肉收縮、腺體分泌、蛋白酶激活和基因表達(dá)調(diào)節(jié)等一些列生理反應(yīng)；
3、調(diào)節(jié)血管平滑肌舒縮活動；
4、參與突觸傳遞；
5、維持細(xì)胞正常體積等。
離子通道與腫瘤相關(guān)
離子通道結(jié)構(gòu)和功能正常是細(xì)胞進(jìn)行生命過程的基礎(chǔ)，當(dāng)編碼離子通道亞單位的基因發(fā)生突變或表達(dá)異常等情況，可引起細(xì)胞功能紊亂，導(dǎo)致各種疾病。
近年來，許多針對細(xì)胞離子通道的研究發(fā)現(xiàn)，離子通道引起的異常，與腫瘤的發(fā)生有密切聯(lián)系。例如，它們可以調(diào)節(jié)基因表達(dá)、細(xì)胞遷移、細(xì)胞增殖和其他腫瘤的病理生理過程。
離子通道與腫瘤免疫
離子通道已被發(fā)現(xiàn)與腫瘤免疫調(diào)節(jié)有關(guān)。在正常條件下，離子通道在免疫細(xì)胞中大量表達(dá)，并在維持免疫細(xì)胞活性、調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞發(fā)育和調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。
在腫瘤免疫微環(huán)境中，識別腫瘤抗原的離子通道功能障礙和鈣離子通道失活會影響腫瘤細(xì)胞的抗癌免疫，離子通道可以通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境來促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。
T細(xì)胞中的離子通道
抗原與T細(xì)胞受體（TCR）的結(jié)合導(dǎo)致酪氨酸激酶的激活和TCR的ITAM基序的磷酸化，以及支架蛋白SLP-76和LAT的磷酸化，從而促進(jìn)了PLCγ1的招募和激活，IP3的產(chǎn)生，以及從ER存儲中釋放Ca2+。
B細(xì)胞中的離子通道
與T細(xì)胞中TCR的激活類似，BCR的交聯(lián)導(dǎo)致BCR的Igα/β鏈和支架蛋白SLP-65中的ITAM基序酪氨酸磷酸化，將PLCγ2招募到B細(xì)胞的質(zhì)膜上并激活它。隨后產(chǎn)生的IP3和IP3R介導(dǎo)的Ca2+釋放導(dǎo)致STIM1和STIM2和ORAI1/CRAC通道開啟。
巨噬細(xì)胞中的離子通道
巨噬細(xì)胞表達(dá)多種激活離子通道的受體，包括FcγRI和FcγRIII，G蛋白偶聯(lián)趨化因子受體，以及先天免疫受體，如Dectin-1/2和Toll樣受體（TLRs）。FcγRI的交聯(lián)和Dectin-1的結(jié)合導(dǎo)致PLCγ1的激活，而趨化因子受體的參與導(dǎo)致PLCβ的激活和CRAC通道的打開。
腫瘤細(xì)胞的超極化增加了免疫逃避的可能性，促進(jìn)了腫瘤的進(jìn)展。近年來，離子通道在腫瘤診斷、預(yù)后和作為膜治療靶點(diǎn)方面的價(jià)值也已經(jīng)得到廣泛關(guān)注。
更何況如今大佬全職歸國，必將再次掀起一場“通道熱”。
那，，，怎么能快速出圈，搶占先機(jī)呢？
生信！
你要問這個方向有生信文章嗎？有
多嗎？小編用數(shù)據(jù)說話：
生信文章數(shù)量逐年上升，但最多也是幾十篇，這就從生信角度，給了大家很大的發(fā)揮空間，畢竟與離子通道關(guān)聯(lián)的疾病太多了，換句話說，離子通道正常是細(xì)胞進(jìn)行生命過程的基礎(chǔ)，其異?？蓪?dǎo)致各種疾病，包括腫瘤。
具體怎么做呢？感興趣的小伙伴可以掃碼獲取分析方案，給課題手動開個掛！機(jī)不可失，先到先得。
