西湖大学生命科学学院卢培龙研究团队联合校内合作者,历经六年攻关,在《细胞》期刊发表研究成果,首次实现电压门控阴离子通道的精确从头设计,并完成人工通道蛋白的体内功能验证。该团队通过计算模拟构建出由15根α螺旋组成的五聚体跨膜蛋白骨架,创新引入带电精氨酸作为电压感应与离子筛选模块,使通道在40毫伏电压下可选择性通透阴离子。经冷冻电镜验证,设计结构与实际高度一致。更进一步,通过单点突变调控激活电压至20毫伏,并实现离子通透优先级的精准调节。研究团队还将该蛋白应用于小鼠脑部,成功抑制神经元放电,证实其在活体环境中的功能性,为未来蛋白质药物开发提供新路径。
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