约翰霍普金斯大学的研究人员揭示了与Williams-Beuren综合征相关的蛋白质TFII-I的功能。Williams-Beuren综合征是一种罕见的认知障碍，表现为过度社交行为和缺乏空间意识。TFII-I不仅帮助控制细胞基因，还控制细胞摄取钙离子的数量，这对包括脑神经元在内的所有细胞至关重要。这一研究结果将发表在《科学》杂志上。

"虽然TFII-I之前被描述的功能也可能导致Williams-Beuren综合征的认知缺陷，但它控制钙离子的作用更有意义"，约翰霍普金斯大学分子生物学和遗传学教授Stephen Desiderio博士说。其他研究表明，细胞摄取钙离子的能力缺陷可能导致其他神经和行为疾病。

Williams-Beuren综合征与颅面缺陷、主动脉问题和特定类型的智力障碍有关。受影响者通常具有很强的语言能力和社交能力，但空间学习能力较差。该综合征的发生率约为2.5万分之一，是由于第7染色体上一小段基因缺失引起的，包括编码TFII-I蛋白质的基因。

研究人员通过生化方法发现，TFII-I与控制细胞钙离子摄取的蛋白质相互作用。他们使用生物化学“诱饵”来捕获与TFII-I物理结合的候选蛋白质，结果发现了一种已知控制细胞钙离子摄取时间和数量的蛋白质。

"我们在实验中发现的相互作用蛋白以及TFII-I在细胞核外的丰富存在让我们怀疑，这种蛋白质一定在调节基因表达之外还有其他作用"，Desiderio说。在正常情况下，钙离子不会自由流入和流出细胞，直到有需求（如肌肉收缩或神经功能）时，细胞才会从周围环境中摄取钙离子。细胞储存钙离子，直到其他信号出现时才释放。

"这一发现让我们震惊，因为钙离子是细胞中最重要的信使之一，而TFII-I和钙离子都存在于每个细胞中。这证实了我们的怀疑，即TFII-I在钙信号传导中发挥着重要作用"，Desiderio说。

在实验中，研究人员降低了实验室培养细胞中TFII-I的含量，并观察了钙离子流动的变化。他们使用高功率显微镜和一种在接触钙离子时会发光的染料来观察钙离子的流动。结果显示，降低TFII-I含量会导致细胞摄取更多的钙离子。

研究人员认为，TFII-I通过限制细胞表面钙离子通道的数量来控制钙离子的进入。"有证据表明，钙离子的流动频率和强度可以决定细胞对外界信号的响应"，Desiderio说。"TFII-I可能是细胞间通信的普遍参与者，无论是在脑、免疫系统还是其他组织中。"

本研究得到了霍华德休斯医学研究所、国家癌症研究所和约翰霍普金斯大学细胞工程研究所的资助。论文作者包括Gabriela Caraveo、Damian van Rossum、Randen Patterson、Solomon Snyder和Desiderio，均来自约翰霍普金斯大学。