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前沿科学报告----Piezo离子通道的冷冻电镜结构与机械传感机制
时间:2019-03-26 11:29:29点击量:

时 间:2019326日上午10:00

地 点:高等研究院会议室

报告人:郭雨松,洛克菲勒大学博士后


报告人简介:

郭雨松,洛克菲勒大学博士后,师从诺贝尔奖得主Roderick MacKinnon2016年博士毕业于莱斯大学,期间研究项目包括:线虫病毒蛋白的晶体结构与其功能;人组蛋白乙酰转移酶与新底物琥珀酰辅酶A的晶体结构及催化机制;针对人流感病毒核酸蛋白复合体的天然免疫蛋白TRIM25抗病毒 功能机制。目前的研究方向包括:机械敏感离子通道的生物物理学特性及工作机制;对蛋白从原子水平到细胞水平的多尺度结构解析;机械传导的生物学意义以及相关致病机制。郭雨松以该项目获得了Damon Runyon癌症研究基金会与霍华德·休斯医学研究所的基金资助。相关工作发表《eLife》、《Nature》、《PNAS》、《PLoS Pathogens》等国际著名学术刊物上。


报告题目:Piezo离子通道的冷冻电镜结构与机械传感机制


报告简介:机械敏感离子通道将外部机械刺激转化为电化学信号,因而在许多生理功能中发挥关键作用, 包括触觉、平衡维持和血压调节。细菌中的MscL通过打开宽大孔隙、扩张膜平面内面积而使打开构象在能量上更稳定。但真核生物Piezo通道的孔隙狭窄,因此必须以另一种方式来调节机械门控。我 们解析了小鼠Piezo1通道闭合构象的冷冻电镜结构,分辨率为3.7Å。该通道呈现一个围绕中央孔隙的三臂结构,每个臂由四跨膜螺旋结构单元的重复阵列组成,并将细胞膜局部弯曲成圆顶状。由此我们假设,随着膜张力升高,Piezo通道引起的膜形变减小,圆顶下投影面积增大,门控能量将成比例改变,从而打开通道。这种机制可以解释阳离子选择性的Piezo通道如何同时保持狭窄孔隙及对机械力的高度灵敏。通过对Piezo脂质体电镜投影以及原子力显微镜成像数据的定量分析,我们观察到Piezo通道的确可以改变其在磷脂中的构象曲率。冷冻电镜断层成像和电生理学将进一步验证并分析Piezo的曲率门控机制。