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时隔一年,11月15日,武汉大学药学院高帅教授、姚霞教授再度在Cell杂志在线发表药物调控平滑肌/心肌钙离子通道Cav1.2的最新研究成果。文章题为“Structural basis for human Cav1.2 inhibition by multiple drugs and the neurotoxin calciseptine”(《多种药物及神经毒素calciseptine抑制人源钙离子通道蛋白Cav1.2的分子机制》)。研究揭示了自由状态、多种药物结合、多肽毒素结合的钙离子通道Cav1.2的高分辨结构。
武汉大学药学院高帅教授、深圳医学科学院院长颜宁教授、北京大学宋晨研究员为该文章共同通讯作者,武汉大学药学院高帅教授、姚霞教授、清华大学陈姣凤博士为该文章共同第一作者。武汉大学药学院为文章第一完成单位。
电压门控钙离子通道Cav1.2是大脑、心肌和平滑肌L型钙通道的主要亚型,对许多生理与神经活动至关重要,如心肌和平滑肌收缩,以及学习和记忆功能等。Cav1.2功能异常增强与蒂莫西综合症有关,这是一种罕见的常染色体显性障碍,病理表现为心肌病、心律失常、蹼趾和自闭症谱系障碍等。Cav1.2是多种临床常用药物和天然毒素的作用靶标。
无论是自由形式,还是与黑曼巴蛇毒素calciseptine、氨氯地平,胺碘酮与索非布韦结合,Cav1.2通道都呈现出一致的失活构象。在解析多种药物调控Cav1.2作用机制的过程中,该研究在解析胃肠道解痉剂匹维溴铵调控机制时,发现了Cav1.2通道的全新失活构象。
清华大学化学系刘磊教授、圣约翰大学于勇教授为该工作提供了重要帮助。武汉大学泰康生命医学中心提供科研经费支持。这是高帅教授、姚霞教授在Nature(2021)、Cell Research(2022)、Cell(2022)、Nature Communications(2022)杂志发表钙离子通道镇痛药物齐考诺肽、抗晕动症药物桂利嗪,丙肝神药索非布韦副反应作用机制后,在该领域的又一系统性、突破性进展,为钙离子通道蛋白新型靶向药物研发奠定了重要的理论基础。
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