中科院動物所唐鐵山課題組與美國克利夫蘭州立大學(xué)周愛民課題組、中科院動物所陳佺課題組、中科院上海藥物所李揚(yáng)課題組等合作，綜合運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)手段，在闡釋細(xì)胞應(yīng)對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子過載機(jī)制方面獲得突破性進(jìn)展。相關(guān)成果5月19日發(fā)表于《細(xì)胞》雜志。

鈣信號是重要的細(xì)胞內(nèi)離子信號。鈣信號系統(tǒng)的紊亂與高血壓、心臟病、中風(fēng)、腫瘤、糖尿病等重大疾病密切相關(guān)。鈣離子作為鈣信號系統(tǒng)的離子信使，在胞內(nèi)的濃度必須被精確地調(diào)控，以達(dá)到信號傳遞的忠實(shí)性和準(zhǔn)確性。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是胞內(nèi)的重要鈣庫，其鈣水平過高或過低都會造成鈣信號紊亂，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞生理功能異常和疾病。

目前，人們已經(jīng)知道CRAC通道在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣穩(wěn)態(tài)維持和鈣信號傳導(dǎo)中發(fā)揮著重要作用。但細(xì)胞如何主動應(yīng)對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣庫的鈣離子過載尚屬未知。

此次研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的跨膜蛋白TMCO1可感知過高的鈣濃度并形成具有鈣離子通道活性的四聚體，主動地將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中過多的鈣離子排出，從而消除內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子過載給細(xì)胞帶來的多種威脅。因此細(xì)胞可以通過TMCO1可逆地聚合/解聚，實(shí)時監(jiān)測并釋放內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中過多的鈣離子以維持鈣庫鈣穩(wěn)態(tài)。他們將這種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子過載激活的鈣通道命名為CLAC通道。

CLAC通道的發(fā)現(xiàn)不僅在鈣信號調(diào)控領(lǐng)域取得了原創(chuàng)性的突破，也為腦—顱面—胸發(fā)育異常綜合征的治療提供了重要線索。鑒于鈣庫鈣穩(wěn)態(tài)失衡在阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥病理中的重要作用，CLAC通道的發(fā)現(xiàn)也為這兩種人類疾病的治療提供了潛在的靶點(diǎn)。