在国家自然科学基金创新研究群体项目和重点项目（项目编号：31621092，31630017）等支持下，清华大学颜宁教授带领的研究团队通过结构生物学方法，解析了带有辅助亚基的真核电压门控钠离子通道的高分辨率结构，揭示了钠离子通道快速失活的变构阻滞机制。相关研究成果以论文“电鳗NaV1.4-β1复合体结构”于2023年7月27日在线发表在《Cell》杂志上。

钠通道在人体中存在9种α亚型（Nav1.1至Nav1.9），主要分布于神经系统和肌肉组织中，承担着调控神经冲动和肌肉收缩的重要生理功能。钠通道的异常突变与多种神经和心血管疾病密切相关，包括癫痫、心律失常和疼痛障碍等。迄今为止，已发现超过1000种与疾病相关的钠通道突变体，使其成为药物设计的重要靶点。相关论文链接为学术界和制药行业提供了宝贵的结构信息基础。

颜宁教授课题组多年来致力于电压门控离子通道的结构研究，先后解析了细菌钠通道NavRh（2012年）、真核钙通道Cav1.1（2015年、2016年）以及真核钠通道NavPaS（2017年）的高分辨率结构，为理解真核电压门控离子通道的结构与功能提供了重要基础。这些研究不仅推动了基础科学的发展，也为药物设计提供了结构依据。

最新发表的研究中，研究团队首次解析了电鳗（Electric Eel）钠通道（EeNav1.4）复合物的结构，EeNav1.4是首个被纯化和克隆的钠通道模型。通过冷冻电镜技术，研究人员观察到在模拟静息电位（0mV）条件下，通道呈开放状态，显示出通道被某种物质卡住，可能代表失活状态的结构。这一发现对理解钠通道的激活与失活机制具有重要意义。

研究中，科学家们详细分析了电压感受区的结构特征，发现α亚基的电压感受区在模拟静息电位时处于去极化状态。β1亚基的结构类似一把斧头，外部免疫球蛋白样结构与跨膜螺旋相互作用，形成稳定的复合体。通过对钠通道快速失活的关键区域——LFM（等同于IFM基序）位置的结构分析，团队提出钠通道的失活机制可能是LFM序列插入S4-S5段与S6之间，导致通道关闭，而非简单堵塞通道出口。这一假说为未来药物设计提供了新的思路。

该研究为钠通道的结构与功能关系提供了重要的结构基础，有助于深入理解钠通道的快速失活机制及其调控方式，为相关疾病的药物开发提供潜在靶点。

图. 电鳗钠离子通道EeNaV1.4-β1复合体冷冻电镜结构