或许大家已经了解到，今年11月1日知名结构生物学家、美国国家科学院外籍院士颜宁宣布，即将从普林斯顿大学辞职，回中国协助创建深圳医学科学院，此消息一出，迅速登顶热搜，激荡舆论场。

颜教授认为：“现代医学早就不限于问诊开药做手术这种狭隘的模式，已经成为需要生物、化学、材料、机械、电子、人工智能等多学科高度交叉的最为复杂的一个学科”。

（虽不可比肩，但这跟致力打造新型科研模式是所见略同的。）

那么，颜教授是研究什么的呢？

她主要致力于跨膜运输蛋白的结构与机理研究，在国际上首次揭示人源葡萄糖转运蛋白、真核生物电压门控钠离子通道和钙离子通道等一系列具有重要生理与病理意义跨膜蛋白的原子分辨率结构。

并且已经成就CNS“大满贯”！

在会上，她讲述了一个故事：“2013年，有一款根治丙肝的“神药”横空出世，叫做索非布韦（Sofosbuvir）；2014年，索非布韦的销售额达到了102亿美金，成为当年全球第二畅销药；但就在2015年，美国FDA发布了安全警示，提醒索非布韦与治疗心律不齐的一款常用药胺碘酮一起服用，可能会引发严重的心动过缓，严重的甚至会导致死亡。

怎么会这样呢？

制药公司的科研人员展开了系统的研究，初步证据显示这两种药物可能相互作用于控制心跳节律的钙离子通道，但这只是一个猜测。

这时候，他们通过阅读文献发现我们正在研究钙离子通道与各种药物分子的相互作用，而我们也恰好在阅读文献时注意到这一现象，正在进行相关钙离子通道蛋白的纯化。

这也是一次一拍即合的合作。经研究发现：本来不会作用于钙离子通道的索非布韦竟然被另外那个药给生拉硬拽进了钙离子通道的肚子里，堵塞了钙离子的流动，从而无法释放电信号控制心脏跳动！”

这是他们团队即将发表在Cell的研究故事。

（建议大家提前“预定”该热点）

什么是离子通道？

离子通道是一类贯穿细胞膜的亲水性蛋白质微孔道，通过其开放和关闭来调节相应物质进出细胞的速度。1976年德国马普生物物理研究所埃尔温·内尔（Erwin Neher）和伯特·萨克曼（Bert Sakmann）两位科学家因发现细胞内离子通道并开创膜片钳技术而获得1991年的诺贝尔生理学奖。

离子通道依据其活化的方式不同，可分两类：一类是电压活化的通道，即通道的开放受膜电位的控制，如Na+、Ca2+、Cl-和一些类型的K+通道；另一类是化学物活化的通道，即靠化学物与膜上受体相互作用而活化的通道，如Ach受体通道、氨基酸受体通道、Ca2+活化的K+通道等。

就连2021年的诺贝尔生理学或医学奖获得者大卫·朱利叶斯（David Julius）教授和阿德姆·帕塔波蒂安（Ardem Patapoutian）教授的研究主题，TRPV1，也是属于统称为“TRP家族”的离子通道家族。

离子通道何以如此重要？

离子通道几乎存在于每个细胞中，并在各种生理活动中发挥作用，包括：兴奋性、细胞周期进程、收缩和代谢。

其生物学功能主要表现在：

1、在神经、肌肉等兴奋性细胞，钠和钙通道主要调控去极化，钾主要调控复极化和维持静息电位，从而决定细胞的兴奋性、不应性和传导性；

2、调节细胞内第二信使浓度，从而触发肌肉收缩、腺体分泌、蛋白酶激活和基因表达调节等一些列生理反应；

3、调节血管平滑肌舒缩活动；

4、参与突触传递；

5、维持细胞正常体积等。

离子通道与肿瘤相关

离子通道结构和功能正常是细胞进行生命过程的基础，当编码离子通道亚单位的基因发生突变或表达异常等情况，可引起细胞功能紊乱，导致各种疾病。

近年来，许多针对细胞离子通道的研究发现，离子通道引起的异常，与肿瘤的发生有密切联系。例如，它们可以调节基因表达、细胞迁移、细胞增殖和其他肿瘤的病理生理过程。

离子通道与肿瘤免疫

离子通道已被发现与肿瘤免疫调节有关。在正常条件下，离子通道在免疫细胞中大量表达，并在维持免疫细胞活性、调节淋巴细胞发育和调节免疫反应中发挥重要作用。

在肿瘤免疫微环境中，识别肿瘤抗原的离子通道功能障碍和钙离子通道失活会影响肿瘤细胞的抗癌免疫，离子通道可以通过调节肿瘤微环境来促进肿瘤进展。

T细胞中的离子通道

抗原与T细胞受体（TCR）的结合导致酪氨酸激酶的激活和TCR的ITAM基序的磷酸化，以及支架蛋白SLP-76和LAT的磷酸化，从而促进了PLCγ1的招募和激活，IP3的产生，以及从ER存储中释放Ca2+。

B细胞中的离子通道

与T细胞中TCR的激活类似，BCR的交联导致BCR的Igα/β链和支架蛋白SLP-65中的ITAM基序酪氨酸磷酸化，将PLCγ2招募到B细胞的质膜上并激活它。随后产生的IP3和IP3R介导的Ca2+释放导致STIM1和STIM2和ORAI1/CRAC通道开启。

巨噬细胞中的离子通道

巨噬细胞表达多种激活离子通道的受体，包括FcγRI和FcγRIII，G蛋白偶联趋化因子受体，以及先天免疫受体，如Dectin-1/2和Toll样受体（TLRs）。FcγRI的交联和Dectin-1的结合导致PLCγ1的激活，而趋化因子受体的参与导致PLCβ的激活和CRAC通道的打开。

肿瘤细胞的超极化增加了免疫逃避的可能性，促进了肿瘤的进展。近年来，离子通道在肿瘤诊断、预后和作为膜治疗靶点方面的价值也已经得到广泛关注。

更何况如今大佬全职归国，必将再次掀起一场“通道热”。

那，，，怎么能快速出圈，抢占先机呢？

生信！

你要问这个方向有生信文章吗？有

多吗？小编用数据说话：

生信文章数量逐年上升，但最多也是几十篇，这就从生信角度，给了大家很大的发挥空间，毕竟与离子通道关联的疾病太多了，换句话说，离子通道正常是细胞进行生命过程的基础，其异常可导致各种疾病，包括肿瘤。

具体怎么做呢？感兴趣的小伙伴可以扫码获取分析方案，给课题手动开个挂！机不可失，先到先得。