福井大学 细胞膜包含选择性允许离子进出细胞的通道
在最近发表的一篇论文中，福井大学和金泽大学的研究人员提供了新的信息，修正了对这些渠道的选择性的传统理解
学分:福井大学 所有生物的细胞膜都包含允许离子进出细胞的离子通道，这些通道在基本的生理过程中起着极其重要的作用，如心跳和信号沿神经元的快速传导
这些离子通道的一个重要特性是它们的选择性导电性——它们选择性地允许特定离子通过
例如，钾离子通道比钠离子通道更容易允许钾离子通过，尽管事实上钾离子更大
目前，细胞离子通道高选择性的机制尚不清楚
根据福井大学的重尾教授所说，“离子选择性对理解通道蛋白的工作提出了一个基本问题
“现在，在福井大学和金泽大学的一组研究人员的共同努力下
Oiki，科学界离理解这些机制更近了一步
在一项即将发表在著名杂志《美国国家科学院院刊》上的研究中，科学家们对钠离子通过钾离子通道提供了突破性的见解
他们的结果挑战了长期以来关于钾离子通道严格选择性的假设，甚至可能会给大学教授的基本科学概念带来变化！ 为了获得钠离子通过钾离子通道的经验见解，研究人员用人造细胞膜进行了实验，该膜含有一种称为KcsA的钾离子通道，允许细胞内钾离子离开细胞
通过分析通过通道的电流，研究人员证实钠离子可以通过通道
大多数生物学教科书指出，钾离子的渗透率是钠离子的一万倍，但实验结果表明，钠离子通过单一通道的电导是钾离子的八十分之一
这表明科学家大大高估了频道的选择性
接下来，研究人员利用计算机模拟钾离子通道，深入了解钾离子和钠离子如何通过通道的机制
正如所料，他们的模型显示多个钾离子可以通过一条直线很容易地穿过通道
然而，在钠离子的情况下，模型揭示了一个复杂的通道，钠离子走一条曲折和困难的路线，充满了它们可能暂时被捕获并非常缓慢地洗脱出来的地方
这些模拟结果有助于解释为什么钾离子比钠离子更容易穿过通道一百倍
该团队的发现不仅仅是阐明细胞膜离子通道如何工作的细节
用教授的话说
我们驳斥了严格钾离子通道选择性的静态假设
我们的研究首次证明了钠离子透过钾离子通道及其原子机制
此外，该团队的发现甚至可能对医学研究产生重要影响，因为离子通道疾病的存在，也称为“通道病”，影响着全球数百万人
随着时间的推移，这些发现将把研究引向新的令人兴奋的方向，对我们理解基础生物学和治疗各种疾病的能力都有重要的影响
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