清華大學顏寧教授CellResearch發表新研究成果

　　來自清華大學、劍橋生物醫學院的研究人員證實，蘭尼堿受體1（RyR1）的中央結構域是遠距離變構門控通道開放的傳感器。這一研究發現發布在7月29日的《Cell Research》雜志上。

　　領導這一研究的是清華大學的顏寧（Nieng Yan）教授。2007年作為普林斯頓大學博士的顏寧受聘于清華大學醫學院，成為清華最年輕的教授、博士生導師。在回國的幾年間，顏寧教授研究組主要聚焦于膜蛋白、膽固醇代謝調控通路相關因子的結構生物學研究，在Science、Nature、Cell等雜志上發表多篇重要的論文，并榮獲了中國青年女科學家獎、HHMI國際青年科學家獎等獎勵。

　　在肌肉細胞中，當細胞外或者肌質網中的鈣離子釋放到細胞質時，會引發肌肉的收縮反應。這一過程稱為肌肉興奮收縮(E-C)偶聯，是骨骼肌及心肌運動的分子基礎。而負責將鈣離子從肌質網快速大量釋放到胞漿中的是一種稱作蘭尼堿受體(Ryanodine Receptor，簡稱RyR)的高通量鈣離子通道。

　　RyRs是目前已知的最大離子通道蛋白。在哺乳動物中有三種RyR蛋白，其中RyR1主要分布在骨骼肌細胞中，RyR2主要分布在心肌細胞中，RyR3則最早在腦細胞中發現。大量文獻報道統計表明，目前已有超過500種RyR突變體與疾病有關。

　　2012年，哥倫比亞大學分子心臟病研究所Andrew R. Marks教授領導研究人員，在早期心臟和肌肉疾病研究基礎上，提出了可能是由于海馬區RyR2不穩定引發了創傷后應激障礙（PTSD），確定了發生泄漏的RyR2通道是引發與壓力有關的認知功能障礙的一個因素。這項研究發表在Cell雜志上。

　　2014年12月，Nature雜志公布了有關RyRs的兩項重要研究成果。在一篇文章中來自哥倫比亞大學的研究人員公布了兔蘭尼堿受體2.3兆道爾頓復合物的結構，這一結構的分辨率為4.8?，通過這一結構，研究人員發現RyR的具體通道構成，包括六個跨膜離子通道超家族。另外一篇文章則利用電子顯微鏡分析了同樣是兔RyR的調控機制，研究人員獲得了6.1?的RyR結構，這兩篇文章均為進一步探討RyR構象開關，作用機制提供了新的信息。

　　2015年，顏寧研究組與清華大學生命學院施一公研究組、以及英國MRC分子生物學實驗室Sjors Scheres研究組合作在Nature雜志發表重要研究成果，揭示出了兔源RyR1的近原子分辨率結構，為理解其功能提供了重要線索。該研究對于肌肉-收縮偶聯以及與之相關的疾病的認識也具有重要的意義，為治療相關疾病提供了重要的結構線索。

　　在這篇Cell Research新文章中，顏寧教授課題組旨在闡明RyR1的遠距離變構門控機制。研究人員報告稱采用冷凍電子顯微鏡獲得了分辨率在3.8–4.2埃（?）之間、處于三種閉合構象的兔RyR1結構，以及分辨率為5.7 ?的開放狀態的RyR1結構。比較這些結構提供了有關骨骼肌中肌肉興奮收縮偶聯的一些重要新認識，并揭示出了RyRs的門控機制。