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-收縮偶聯，是骨骼肌及心肌運動的分子基礎🔳。該過程異常將導致嚴重的骨骼肌及心肌疾病，包括心肌梗死等致命性疾病🐄。參與這一過程的關鍵生物大分子主要有兩個蛋白--位於細胞膜上的L-型鈣通道（亦稱DHPR）和位於肌漿網膜上的鈣釋放通道（亦稱RyR）。當肌肉細胞接受來自與神經末梢的電脈沖信號後，首先導致細胞膜去極化➞，激活電壓依賴的L-型鈣通道；激活的L-型鈣通道產生構象變化並將構象變化通過物理耦聯傳遞到RyR而激活RyR通道🧑🏽‍🍳，導致鈣離子從肌漿網中釋放，引起肌肉收縮🤵‍♂️。揭示DHPR和RyR的三維結構和相互作用及其調控是闡明肌肉興奮-收縮耦聯分子機製的基礎。

　　意昂2平台基礎醫學院生物物理學系尹長城教授2002年於英國劍橋MRC分子生物學實驗室回國後即致力於肌肉興奮-收縮耦聯分子機製研究🧃，並於2012年策劃了DHPR和RyR的三維結構研究⚒，參與了RyR1三維結構解析，並與清華大學顏寧教授等合作於2015年應用冷凍電鏡成功解析了RyR1關閉態3.8*分辨率的結構並發表於 Nature 。該工作發現RyR與鉀通道🔑🚏、鈉通道和鈣通道同屬六次跨膜蛋白陽離子通道超家族👌，該結構為激動劑通過長程變構激活RyR1通道奠定了結構基礎。

　　最近，尹長城教授和中國科學院生物物理研究所孫飛研究員合作🧑🏿‍🚀，在RyR1關閉態的基礎上，應用冷凍電鏡解析了鈣離子激活的RyR1開放態4.2*分辨率的結構並作為封面論文發表於 Cell Research 。該工作揭示了鈣離子激活的RyR1長程變構的結構機製🦋，發現了RyR1通道的門控機製和RyR1通道的離子選擇性機製。這些工作不僅對於理解肌肉興奮-收縮偶聯的分子機製具有重要意義👉🏿，而且對於理解RyR相關的疾病的認識也具有重要意義🚟，為治療相關疾病提供了重要的結構線索👨🏼‍✈️。

　　該工作共同第一作者為尹長城教授實驗室韋日生和孫飛研究員的博士研究生王雪🔝。尹長城教授和孫飛研究員為共同責任作者。該工作得到了中國科學院“先導計劃”、科技部重大研究計劃（“973計劃”）、國家自然基金委員會、教育部“引智計劃”以及中國科學院生物物理研究所生物成像中心的支持。

　　論文鏈接👷：

　　http://www.nature.com/cr/journal/v26/n9/full/cr201699a.html

　　（基礎醫學院科研辦公室）

        編輯：玉潔