TRPV5(瞬时受体电位香草酸亚型5)是一种高度钙选择性的离子通道,在肾脏钙离子重吸收过程中发挥着核心作用,对于维持机体钙稳态至关重要。近年来,结构生物学研究不断深入,揭示了TRPV5的调控机制,为相关疾病的治疗提供潜在靶点。TRPV5的调控机制研究对于理解钙稳态的调节具有重要意义。
一项发表在《自然通讯》上的研究,利用冷冻电镜(Cryo-EM)技术,解析了薄荷醇(Menthol)与TRPV5结合的高分辨率三维结构。研究发现,薄荷醇并非通过竞争性结合孔道区域发挥作用,而是在跨膜结构域(TMD)内的一个特定疏水口袋中结合。这种结合诱导通道蛋白发生显著的变构构象变化,导致孔道区域收缩,从而有效阻断钙离子的通透。
研究还显示,薄荷醇的结合能够稳定TRPV5的失活状态,表现出剂量依赖性。通过点突变实验,验证了关键氨基酸残基在薄荷醇结合中的重要性,确认了疏水口袋是调控TRPV5门控的关键位点。这一发现不仅修正了此前关于TRPV通道调节机制的部分认知,也为理解TRP家族成员的复杂门控特性提供了新的视角。
该研究在基础生物物理学层面取得了重要进展,为临床上针对钙代谢紊乱相关疾病的药物研发提供了精准的靶点信息。未来,模拟薄荷醇的结合模式,有望开发出更具选择性和效能的TRPV5调节剂,用于治疗肾结石及其他钙稳态异常疾病,具有广阔的应用前景。
期刊参考:Molecular mechanism of menthol-induced TRPV5 channel inhibition, Nature Communications.