小离子的大功能

脂质同蛋白质及核酸一样,是生命体必需的组分之一,由其组成的细胞质膜不仅保证着细胞的完整性,同时也调控着许多生理过程。伴随着生命科学研究技术的发展,关于脂质调控蛋白质功能的工作越来越多地被报道。作为脂质-蛋白质相互作用的主要体现形式,二者的静电相互作用(富含碱性残基的蛋白质与酸性磷脂之间的静电相互作用)被发现广泛存在于膜蛋白受体、离子通道、黏附分子及许多其他蛋白质同脂质的相互作用中,它们控制着受体的活化、离子通道的开关、细胞的黏附及其他生命过程。然而,关于这种静电相互作用的解除机制迄今却仍未被揭示。最近,中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所许琛琦课题组同合肥强磁场中心王俊峰课题组针对T细胞抗原受体(TCR)的研究发现:钙离子可以同细胞质膜内层的酸性磷脂相互作用,从而调控T细胞抗原受体的活化过程。在TCR未识别抗原前,其酪氨酸信号模体(ITAM)与酸性磷脂结合从而插入到膜脂双层中,处于被"屏蔽"的状态。而在T细胞被抗原活化后,TCR周围的钙离子浓度迅速上升,并通过静电相互作用与酸性磷脂结合,从而打破ITAM与脂质之间的静电相互作用,帮助ITAM磷酸化,并最终扩大TCR的激活信号,提高T细胞对抗原的敏感性。这一新颖的机制将为蛋白质-脂质相互作用的研究提供新的思路。