鈉通道的結(jié)構(gòu)研究揭示了它們?nèi)绾卧鰪?qiáng)心跳和對(duì)心律藥物的反應(yīng)的細(xì)?

鈉通道蛋白結(jié)構(gòu)的原子級(jí)研究對(duì)于從心臟的每一次跳動(dòng)開(kāi)始產(chǎn)生電信號(hào)非常重要，它正在提供關(guān)于其功能、異常功能、許多疾病突變引起的損傷以及藥物反應(yīng)的驚人細(xì)節(jié)。

華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員表示，這些結(jié)構(gòu)信息可能是開(kāi)發(fā)更好的診斷方法和藥物來(lái)解決威脅生命的心律問(wèn)題的基礎(chǔ)。

他們的最新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在12月19日出版的《細(xì)胞內(nèi)心臟鈉通道的結(jié)構(gòu)》上。資深作家是威斯康辛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的藥理學(xué)教授威廉卡特拉爾和鄭寧。第一作者是姜道浩和石慧，西澳大利亞大學(xué)藥理學(xué)博士后研究人員。

Catterall解釋說(shuō)：“心臟中的鈉通道不僅會(huì)引起心跳，還會(huì)導(dǎo)致致命的心律失常，而抗心律失常藥物會(huì)直接作用于它來(lái)控制心律。”

心臟既是管道，也是電子奇跡。對(duì)于每一次心跳，電波以緊密協(xié)調(diào)的方式通過(guò)健康的心臟控制心臟的充盈和泵送。心臟組織中脈沖傳播的速率取決于心臟細(xì)胞膜上微小蛋白質(zhì)孔中分子水平上發(fā)生的作用。

鈉離子(帶電粒子)通過(guò)這些蛋白質(zhì)通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)外的膜邊界。

河豚含有一種毒素，作用于神經(jīng)和肌肉，但不影響心臟的鈉通道。

這些電壓門(mén)控鈉通道的激活和快速失活是維持穩(wěn)定心跳的一系列電和生理事件的一部分。

鄭說(shuō)：“鈉通道與鈣通道和鉀通道協(xié)同工作，以恒定的頻率驅(qū)動(dòng)心跳?！?

研究人員解釋說(shuō)，當(dāng)鈉通道不能正常工作時(shí)，心臟可能會(huì)陷入困境，甚至可能出現(xiàn)危險(xiǎn)的快速不協(xié)調(diào)收縮，威脅生命。

具體來(lái)說(shuō)，NaV(拉丁文縮寫(xiě)Na，voltage V)起著不可或缺的作用，這些通道中的一些突變可能是致命的，因?yàn)樾呐K中的其他鈉通道無(wú)法補(bǔ)償它們的損失。這些突變會(huì)導(dǎo)致成年人出現(xiàn)危險(xiǎn)的心律失常，甚至導(dǎo)致兒童和年輕運(yùn)動(dòng)員猝死。

幸運(yùn)的是，許多心律失常可以用阻斷心臟鈉通道的藥物來(lái)治療。例如，西澳大利亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院內(nèi)科副教授、該研究的合著者、西澳大利亞大學(xué)醫(yī)學(xué)博士邁克爾勒納勒納(michael lerner Lenaeus)指出，房顫或“A-房顫”在美國(guó)老年人中變得越來(lái)越普遍。

這種情況通?？梢杂梅橛行е委?。在最近的研究中，研究人員試圖了解氟卡尼在心臟細(xì)胞的主要鈉通道中是如何發(fā)揮作用的。

為了獲得高分辨率的3D通道圖，科學(xué)家在西澳大利亞大學(xué)新貝克曼低溫電子中心使用了先進(jìn)的低溫電子顯微鏡技術(shù)。他們希望探索這些鈉通道的重要結(jié)構(gòu)特征，并將它們的構(gòu)型與其在正常生理功能、功能障礙、疾病突變、毒素敏感性和抗心律失常藥物藥理作用中的功能聯(lián)系起來(lái)。

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