西亚试剂：Piezo蛋白编码一类预计含30-40次跨膜区

Piezo蛋白编码一类预计含30-40次跨膜区、超过2500个氨基酸，并与已知离子通道不具备任何类似性的全新膜蛋白家族，因而其分子功能并不清楚。据此，肖百龙博士在Ardem Patapoutian博士课题组从事博士后研究期间率先完成对这一复杂大型膜蛋白的重组表达、纯化、理化性质及电生理特性的研究，并首次证明其以多聚体的形式形成哺乳动物中鉴定发现的首类机械敏感阳离子通道的孔道蛋白 (Nature, 2012)，从而揭开了脊椎动物中这一重要通道分子组成的神秘面纱并确立了Piezo机械力门控离子通道这一全新的离子通道家族。

肖百龙研究员于2013年1月到清华大学医学院药学系组建自己的课题组，致力于对Piezo通道家族的结构功能、生理及病理学意义、及药物筛选与开发研究。利用其实验室在Piezo蛋白的分子生物学、蛋白重组表达及纯化、电生理功能研究的深厚基础，与高宁研究员课题组及杨茂君教授课题组开展对 Piezo1通道三维结构解析的合作研究。在回国后利用两年多时间成功解析Piezo通道的三维结构是肖百龙研究员课题组在这一研究领域的又一重大研究成果。

得益于单颗粒冷冻电镜技术在结构生物学领域的突破性进展，解析原子分辨率的膜蛋白复合物譬如离子通道三维结构已经成为现实。通过优化Piezo1蛋白样品并利用单颗粒冷冻电镜方法，三个课题组成功重构出了鼠源Piezo1(mPiezo1)同源三聚体全长(每个亚基包含2547个氨基酸)的三维结构 (见图)。该结构的总体分辨率达到4.8Å。mPiezo1同源三聚体整体呈现类似于三叶螺旋桨的架构，远端胞外区呈现扇叶结构，最后一个胞外区正好位于结构中心且呈现帽子样结构。每一个螺旋桨骨架由14个明显的跨膜区组成，每个骨架下面还含有一个长的横梁“支撑”上面的跨膜区，而最后两次次跨膜区则组成了离子通透的孔径。这一整体特殊新颖的结构也暗示了Piezo蛋白家族可能通过胞外的扇叶区去感受机械力进而调控中心成孔区的离子通透。

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