(生物通編譯)“鉀離子通道是我們所有行動和思維的基礎�！奔~約洛克菲勒大學的Rod MacKinnon認為�，F在，他的研究小組揭開了這些微小蛋白孔的分子機制。一些專家評價這項工作可以獲諾貝爾獎。

       鉀離子(K⁺)通道通過引導鉀離子進出我們的細胞而為神經信號在機體和大腦內的傳送提供動力。MacKinnon 和他的同事已經捕捉到高分辨率的通道活動圖像，圖像顯示了個體鉀離子如何以及以多快的速度通過鉀離子(K⁺)通道。這真是高超的技藝－－鉀離子通道的孔徑還不足一張紙厚度的十萬分之一，寬度不足6埃。

       鉀離子通道在神經系統中的作用使它們成了“收養的孩子”，但它們在整個生物界都很重要，麻薩諸塞州Brandeis大學研究離子通道的 Christopher Miller表示。在最低等的變形蟲和最復雜的大腦細胞中都有它們的身影。

      最新的鉀離子通道蛋白的圖像“令人眼花繚亂”，Miller驚嘆道。它們揭示了細胞如何利用鉀離子正電荷來產生驅動神經信號的電壓。

      對MacKinnon而言，看到自然界最精細細節上的簡約設計真是令人著迷，“它們這么簡單，真是太美了�！彼�驚嘆不已。

跳躍的通道

      利用X射線晶體學技術來反應鉀離子通道中鉀離子的不同濃度，MacKinnon的研究小組顯示了鉀離子的精確線路�！皫缀蹙拖竽憧吹诫x子通過通道一樣逼真�！�MacKinnon說。

      研究小組發現鉀離子可以占據7個位置中的一個，其中有5個只接納鉀離子。鉀離子在小孔間跳躍，隨著更多離子從后面向前推動它們每次滑過一個位置。

     通過測量通道中的電子波動，McKinnon的研究小組計算出鉀離子從一個位置跳到另一個位置需要多少能量。通道與鉀離子竟然是如此和諧，以致于它們幾乎不需要任何能量就可以通過，因而把其它離子都排除在外。

     “這解釋了通道為何可以如此之快同時又如此具有選擇性�！�Miller說。通道傳送鉀離子的速度如何能夠比超速行使的神經動力更快已經困擾生物學家們幾十年了。

通向新世界之門

     1999年MacKinnon因揭示了鉀離子通道的詳細結構而獲得了Lasker基礎醫學研究獎�，F在他又成為未來諾貝爾獎的熱門人選。最新的研究成果只是鞏固了預測，Miller說�！斑@是一項為我們打開了通向新世界之門的研究�！�

      耶魯大學醫學院的分子生理學家Fred Sigworth評價說，MacKinnon用其系統的方法破譯了鉀離子是如何工作的，以及通道在科學上的重要性，這確保了研究最終的科學價值�！斑@些最新的圖像僅僅是Mackinnon奇妙發現的終南一端，”他說：“我們現在談論的是一項從20世紀90年代就開始的工作�！�

      能夠認可和接納MacKinnon的研究成果當然是一件好事，但諾貝爾獎并非其研究的驅動力�！蔽覐目茖W研究中獲得了如此之多的樂趣，“他說：”它給我帶來無可替代的滿足感�！�

      事實上，在已經”深入了解“鉀離子通道后，MacKinnon現在有意繼續研究細胞如何打開和關閉它們的離子通道。

生物通摘譯自 NATURE 2001-11-01,未經許可請勿轉摘