2025年1月10日,周熙课题组在生物化学和生物物理学综合性期刊《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects》在线发表了题为“Elucidating the roles of voltage sensors in NaV1.9 activation and inactivation through a spider toxin”的研究论文。实验室博士研究生彭水姣、陈敏芝为共同第一作者,唐冬芳博士后和周熙副教授为该文的通讯作者。《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects》期刊属于JCR分区Q2,为学校二类期刊,是一本综合性的生物化学和生物物理学期刊。
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电压门控钠(NaV)通道的门控过程极为复杂且涉及众多因素,包括电压敏感结构域(VSD)、N端和C端以及辅助亚基。迄今为止,NaV通道的门控机制尚未完全阐明。NaV1.9因其缓慢的门控动力学特性而备受关注。由于NaV1.9异源表达困难,其门控机制的研究相对滞后。NaV1.9中的四个VSD与其他亚型相比在功能上是否存在差异,仍是一个待解之谜。周熙课题组在Nav1.9的异源表达系统建立、门控机制、生理病理功能和药理学等方面进行了系统研究(Nat Commun. 2020; J Biol Chem. 2024; Front Neuro. 2022; Front Pharmacol. 2021; Front Pharmacol. 2017)。在最新的论文中,作者以多肽毒素为分子工具,探索了NaV1.9不同结构域对其门控的机制,为理解NaV1.9的门控机制提供了新的视角。
本研究以多肽毒素为分子工具,将来自毒素敏感供体通道(NaV1.9)的VSDIV的S3b-S4结构域移植到受体通道(NaV1.9/1.8 DIV S3b-S4嵌合体)中。这种改造使其他三个VSD获得了对动物毒素的敏感性。再利用膜片钳记录技术,揭示了NaV1.9不同结构域在通道激活和失活门控中贡献,我们的研究结果表明,NaV1.9的所有四个VSD均参与通道开放过程,其中VSDIII和VSDIV主要参与快失活的调节,而VSDII还调节通道的稳态失活。这些发现为理解NaV1.9的门控机制提供了新的视角。
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第一作者:彭水姣
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2025.130762