關(guān)于蛋白質(zhì)的作用與粘液產(chǎn)生的謎團(tuán)已經(jīng)探索了20年，今日華盛頓大學(xué)的研究者對(duì)此提出了新見解可能開辟哮喘、慢阻肺、囊性纖維化和其它疾病的新療法。此研究發(fā)表于eLife雜志上。

    哮喘和慢阻肺等疾病患者產(chǎn)生大量粘液使得呼吸困難。

    囊性纖維化患者體內(nèi)，產(chǎn)生的粘液過厚而堵塞肺部和消化道。

    此研究的重要性在于揭示離子通道——特殊蛋白（在細(xì)胞膜上產(chǎn)生小孔并幫助調(diào)節(jié)帶電離子進(jìn)出細(xì)胞）。

    離子通道使得細(xì)胞能夠發(fā)送和接受電子信號(hào)，并對(duì)健康發(fā)揮重要作用，如分泌粘液物質(zhì)，控制心臟節(jié)律和支持腦功能。

    例如，氯離子進(jìn)出細(xì)胞有助于控制粘液的產(chǎn)生（氣管和其它氣道的保護(hù)襯）。

    但是，如囊性纖維化和哮喘等疾病是產(chǎn)生過厚粘液，使得呼吸困難和增加感染風(fēng)險(xiǎn)。

    研究探討離子通道及其在粘液過量分泌中的作用約20年前，科學(xué)家確認(rèn)CLCA1蛋白（高水平存在于氣道細(xì)胞襯液）與粘液過量分泌相關(guān)。很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，CLCA1被視為一種氯離子通道，因CLCA蛋白家族細(xì)胞膜貌似可在細(xì)胞內(nèi)外移動(dòng)氯離子。

    最終，越來越多的線索被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家確定CLCA蛋白并非離子通道而是觸發(fā)物；其可激活通道從而允許氯離子通過細(xì)胞膜。但尚不清楚CLCA蛋白觸發(fā)哪類離子通道。

    Brett 教授指出，“細(xì)胞表達(dá)CLCA1時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯電流。當(dāng)我們隊(duì)蛋白三維結(jié)構(gòu)了解更多時(shí)，研究者開始意識(shí)到CLCA蛋白不可能是離子通道。因此問題產(chǎn)生了，若它們不是離子通道，那它們?nèi)绾渭せ铍娏鳎?rdquo;

    Brett 教授及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人類細(xì)胞釋放CLCA1時(shí)，若通道檢測(cè)到存在鈣離子后，CLCA1會(huì)引起氯離子的釋放。

    研究團(tuán)隊(duì)注意到由CLCA1觸發(fā)的氯離子的移動(dòng)與氯離子通過TMEM16A通道的方式相似。研究者決定探討這兩種蛋白是否存在相關(guān)性。

    蛋白觸發(fā)離子通道是一項(xiàng)“獨(dú)特的發(fā)現(xiàn)”

    7年前僅在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的TMEM16A大量存在于細(xì)胞襯液中。過多的TMEM16A,如過多的CLCA1與哮喘和慢阻肺等呼吸系統(tǒng)疾病中粘液過多分泌相關(guān)。

    Brett 教授及其團(tuán)隊(duì)顯示，CLCA1觸發(fā)TMEM16A,CLCA1表達(dá)的增加可增加周圍細(xì)胞中TMEM16A通道的數(shù)目。

    這一發(fā)現(xiàn)具有廣泛影響。若此蛋白家族其它成員間彼此間相互作用，可能會(huì)為癌癥和心血管等其它疾病帶來一線希望。

    例如，TMEM16通道和CLCA蛋白與某些癌癥相關(guān)，包括擴(kuò)散至肺部的乳腺癌。也與心血管疾病相關(guān)，如心律不齊和心臟衰竭。

    研究團(tuán)隊(duì)會(huì)繼續(xù)研究蛋白和通道間的關(guān)系，其表達(dá)增加或降低可能對(duì)離子流動(dòng)的影響以及對(duì)氣道疾病的影響。

    編譯自：Study uncovers new clues about overproduction of mucus in asthma and COPD.MNT.2015