加利福尼亚州洛杉矶 - 2018年8月16日 - 斯克里普斯研究中心的科学家已经解决了一种关键蛋白质的结构，这种蛋白质可以感知细胞何时膨胀。这种叫做SWELL1(或LRRC8A)的蛋白质作为细胞膜上的“离子通道”，可以缓解细胞内的压力。

最近发表在eLIFE杂志上的这项新研究表明，SWELL1由六个亚基组成，它们在顶部相遇，形成一个水母状的地幔，上面垂下六根卷须。

“这种结构首次提供了这种离子通道如何感知细胞体积变化的一瞥，”霍华德休斯医学研究所Scripps Research的研究生，新研究的第一作者Jennifer Kefauver说。

SWELL1于2014年在Ardem Patapoutian博士实验室被发现，他是Scripps研究教授和Howard Hughes医学研究所的研究员。这一发现为蛋白质功能的关键研究打开了大门。

下一个重要步骤是阐明SWELL1的分子结构。科学家们的目的是了解这种离子通道如何感知体积变化的基础知识。要做到这一点，他们需要看看渠道的分子机器。

Kefauver是Patapoutian实验室和Andrew Ward博士之间的联合学生，他是Scripps Research教授和高分辨率成像技术(低温电子显微镜)的领导者。Kefauver使用低温EM技术来解决SWELL1的水母状结构，并首先了解离子如何穿过通道的中心孔。“詹妮弗以极大的韧性追求SWELL1的结构，不遗余力地克服了无数的障碍。很高兴看到她的劳动成果如此美丽，“沃德说。

对离子通道的这种新观察表明，具有正电荷或负电荷的卷须部分的相互作用部分感测细胞中离子强度的变化(当吸收水时细胞的盐含量的稀释)。带电残留物可以向通道孔发送信号，告知通道从细胞释放氯离子并释放压力。

Kefauver希望这种结构的新观点可以推动医学研究。SWELL1在至少一种疾病中起作用 - 一种称为丙种球蛋白血症的免疫缺陷。“对于那些试图理解这个通道是如何工作的科学家以及可能造成什么致病突变的人来说，拥有这种结构非常重要。”

接下来，研究人员仔细研究了SWELL1结构的不同部分如何影响通道功能。他们发现，在两个位置中的任何一个位置突变蛋白质都会使结构无法通过离子通道正确控制交通。

这项新研究单独显示了SWELL1亚基的捆绑 - 科学家们知道SWELL1必须存在于功能性通道中。但是最多四个其他子单元可以在不同的站点交换结构。Kefauver说下一步是确定SWELL1亚基的不同组合如何结合在一起形成具有不同活性的离子通道。