【PDB-101】2020年10月 月度分子：辣椒素受体TRPV1【搬运·翻译】

——TRPV1是个参与痛觉感受的热敏感离子通道

    你有没有好奇过为什么有的胡椒尝起来很辣？这些植物之所以吃起来辣，是因为含有用来保护自己的化合物，比如辣椒中的辣椒素（capsaicin）和黑胡椒中的胡椒碱（piperine）。我们有个神奇的离子通道名叫TRPV1，既会被辣椒素这样的小分子激活而开放，也会在温度过高时开放。它参与我们对热觉和辣味的感知，而且让这两种刺激带给我们相似的感觉。

“热”门第一

    TRPV1是瞬时受体电位（transient receptor potential, TRP）离子通道超家族的一员。这一大家子通道负责对五花八门的物理与化学刺激作出反应，包括而不限于冷刺激、薄荷醇等带来清凉感的化合物、酸刺激、有生物活性的脂类，等等。TRP通道们有着相似的长相，都由四个相同的亚基组成，在刺激信号的指挥下开开关关，调节阳离子的跨膜流动。TRPV1中的“V”代表香草素类（vanilloid）——一群能与这类通道结合的化合物，其中包括辣椒素。

冷冻电镜与纳米盘

    PDB条目5is0中的TRPV1与一个同辣椒素长得很像的分子结合在一起。这个分子挤在通道亚基间的口袋里，和其中一个调节通道门控的闸门离得很近。研究者纯化出通道蛋白，将它插入脂质纳米盘中，然后用冷冻电镜解析出了它的结构。你如果去EMDataBank（EMD-8119）查看这一结构的冷冻电镜图谱的话，就能看见围绕着通道蛋白跨膜区段的脂质纳米盘。

收集钙离子

    TRPV5的功能稍有些不同。它位处我们的肾脏，帮助我们重吸收钙离子，防止太多钙从尿液中丢失。不像TRPV1一样，TRPV5通常情况下都是打开着的（ATP发神经：我家通道常打开~），钙离子就通过它从尿液流入肾小管细胞。不过，如果钙太多了的话，钙离子的感受器钙调蛋白就会去找到TRPV5，命令它禁止钙离子通行，就像PDB条目6dmw给我们在这儿展示的情况一样。

探索结构：关闭与开放的TRPV1

    托冷冻电镜的福，研究人员已经捕捉到了TRP通道们在许多不同状态下的结构。PDB条目5irz是关闭着的TRPV1通道，其中央孔道周围的好几圈氨基酸堵死了这条给离子出入的道路。而在条目5irx当中，通道被两种毒素（紫色和梅红色的分子）强行维持在开放状态，上述那些氨基酸残基也都纷纷挪开，给离子让出了一条通路。若你想探索更多细节，请去官网查看可互动的JSmol文件。

    2018、2019、2020连着三年的12月份月度分子都是当年的诺奖内容——18年是酶的定向进化，19年是低氧诱导因子，20年是丙肝病毒蛋白酶/解旋酶。然而这个12月必诺奖规律在2021年断了，为什么呢？或许部分原因是去年的生理学或医学奖是热觉和触觉受体，而这俩玩意儿在以前的月度分子里就已经讲过了……（而且，去年化学奖终于不是理综奖了。）之前因为别的事，我有超长一段时间没翻过PDB-101的东西。最近两天比较闲，想着趁春节爆肝一波，而作为一个离子通道爱好者，新春佳节的科普当然要从离子通道开始（？）。就在我不知道该先翻译哪个的时候，放眼望去，最近一期与离子通道相关的月度分子就是TRPV1，嗯非常好就它了。（？？）接下来我应该会再投几个通道的科普翻译，预计下一个会是和可爱的TRPV1一起得了诺奖的Piezo机械门控离子通道。By the way，这篇刚好是第250篇月度分子，不晓得TRPV1知道之后会作何感想。（……）

    话说回来，四聚体通道（像这里的TRP超家族，以及电压门控钾通道、ryanodine受体之类 ）和拥有四个相似结构域的通道（电压门控钠/钙通道之类）的俯/仰视图是真的很好看，有种旋转对称的美感，甚至很适合做往门上贴的那个福字的背景。（？？？）

    好了，扯淡结束。因技术与能力限制，请前往原网页以查看原文中所有超链接以及可互动的JSmol文件。

    照例墙裂推荐各位去PDB-101官网查看原文，顺便探索一下这个干货满满的科普平台。

专栏封面来源：https://en.m.wikipedia.org/wiki/TRPV1

作者：David S. Goodsell

搬运·翻译·扯淡：不知名非专业离子通道爱好者ATP

原文网址：https://pdb101.rcsb.org/motm/250

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