德国马普生物物理化学研究机构与法国大学的研究人员利用核磁共振观察了某些特殊蛋白质的合成过程，研究人员希望借此来揭开钾离子通道和毒素结合后结构的改变。这项研究可能为开发治疗高血压和与钾离子通道堵塞相关的疾病的药物打下理论基础。

人体内的细胞具有生物膜，许多离子通道镶嵌在这种脂双层膜之间。离子通道由特殊的蛋白质构成，允许特定离子通过膜，从而建立电化学梯度，使神经和心脏肌肉细胞能够传递信号。当这些细胞兴奋时，离子通道结构改变，打开小孔允许离子进入。不同的通道允许不同离子进入细胞。一些能释放毒素的动物使用特殊的毒素作用于目标通道，堵塞通道，导致电信号传递失败，进而引起细胞死亡。

来自Max Planck生物物理化学研究机构、汉堡神经信号研究所以及法国马赛大学的研究人员共同采用了一种新的固态核磁共振方法，观察了特定目标蛋白质的合成过程以及与从北非蝎子体内提取的毒素的相互作用过程，以确定在原子水平上细菌的钾离子通道如何与毒素相互作用。

研究人员首先检测了“中毒”的离子通道蛋白的电生理特征。科学家对其中一些蛋白质进行了标记，并使用固态核磁共振进行观察。被标记的蛋白质中的碳和氮元素本身具有磁矩，可以增强核磁共振信号。通过光谱观察毒素作用于离子通道前后的结构变化，结果显示毒素附着在通道内的特定表面——极化区——并改变了该区域的结构。只有当毒素识别了离子通道的一段特定氨基酸序列后，才能对其产生作用。离子通道中结合区域的蛋白质复杂结构也至关重要，因为只有在其结构发生改变后，才能与毒素结合。

通过应用这种新的光谱方法，科学家们现在能够更好地了解钾离子通道的药理学和生理学特性，为未来开发更有效、更特异性的药物治疗方法奠定了基础。