氯通道膜蛋白内部Cl- H+耦合转运机制研究进展.docx

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2024-11-28 发布于北京
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第36卷

第36卷第3期2024年3月

Vol.36,No.3Mar.,2024

ChineseBulletinofLifeSciences

DOI:10.13376/j.cbls/2024032

文章编号：1004-0374(2024)03-0285-06

?评述与综述?

氯通道膜蛋白内部Cl-/H+耦合转运机制研究进展

向泽雨1，王哲2，于涛1,3*

(1江汉大学光电材料与技术学院，武汉430056；2江汉大学医学院，

武汉430056；3光电化学材料与器件教育部重点实验室，武汉430056)

摘要：氯通道是细胞膜上一类离子选择性跨膜蛋白，其功能是调节细胞内部溶液pH、细胞容积、盐类离子转运以及细胞电兴奋性。按照离子输运方式的差异，氯通道膜蛋白可分为氯离子通道和Cl-/H+转运体两类，其中Cl-/H+转运体内部的离子转运过程具有显著耦合性，且该过程需要借助水分子参与。本文针对Cl-/H+耦合转运微观机制研究进行总结及展望，为氯通道实验研究、临床疾病诊治和新药研发提供理论依据。

关键词：氯通道；膜蛋白；离子转运机制；结构转变

中图分类号：Q51文献标志码：A

ResearchprogressonCl-/H+couplingtransportmechanism

inchloridechannelmembraneproteins

XIANGZe-Yu1,WANGZhe2,YUTao1,3*

(1SchoolofOptoelectronicMaterialsandTechnology,JianghanUniversity,Wuhan430056,China;2SchoolofMedicine,

JianghanUniversity,Wuhan430056,China;3KeyLaboratoryofOptoelectronicChemicalMaterialsandDevicesof

MinistryofEducation,Wuhan430056,China)

Abstract:Chloridechannelsareonekindofionselectivetransmembraneproteins.TheirfunctionsareregulatingintracellularsolutionpH,cellvolume,saltiontransportandcellexcitability.Accordingtodifferenceofiontransportmodes,chloridechannelmembraneproteinscanbedividedintochlorideionchannelandCl-/H+transporter.Amongthem,ionictransportprocessinCl-/H+transportershowssignificantcoupling,andneedstheparticipationofwatermolecules.Inthispaper,wesummarizeandprospectthemicroscopiccouplingtransportmechanismofCl-/H+,whichcanprovidetheoreticalbasisforexperimentalresearchofchloridechannels,clinicaldiseasediagnosisandtreatmentandnewdrugdevelopment.

Keywords:chloridechannel;membraneprotein;ionictransportmechanism;structuraltransformation

氯通道是广泛存在于细胞膜上的一类特殊离子选择性转运膜蛋白，离子在通道中转运是细胞与外界进行物质和能量交换的基础，其功能主要为调节细胞溶液pH、细胞容积、盐类离子跨膜转运以及细胞电兴奋性[1-3]。表1所示为氯通道膜蛋白家族主要构成及其功能失常所导致的主要疾病。近几十年来，氯通道膜蛋白结构和功能关系被广泛关注和研究，涉及内容主要包括：生理功能和表达、临床药物辅助设计、疾病病理研究、计算机辅助结构动力学模拟计算