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Angew. Chem. Int. Ed. | 光致异构薄荷醇对TRPM8通道的光学调控2024-12-27

介绍一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章,题目为“Optical Control of TRPM8 Channels with Photoswitchable Menthol”,文章的通讯作者一共有四位,其中这位Schnitzler教授来自德国慕尼黑大学,主要研究方向为离子通道的生物物理学。

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TRPM8属于瞬时受体电位通道(transient receptor potential channel, TRP)超家族的一员,主要充当寒冷感受器,并且是薄荷醇、冰片等物质的作用靶点,受到磷酯酰肌醇二磷酸PIP2的调控。目前TPRM8已经成为治疗包括疼痛、癌症、肥胖症等多种疾病在内的潜在药物靶点,因此作者希望开发出一种高精度的TRPM8通道激活剂,实现用光对TRPM8活性的时空控制。
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偶氮苯类化合物具有一种独特的性质,在不同波长的光照下,化合物的顺反异构可以相互转化。在此基础上,作者合成了光开关分子AzoM,顺式AzoM可以引起显著的电流密度增加,EC50值为4.4±5.8 µM;而反式AzoM对寒冷引发的电流有较弱的抑制作用,表明这两种AzoM的异构体均可以进入TRPM8的活性口袋发挥作用。当有AzoM存在于溶液中时,通过不同波长的光照射即可实现对TPRM8电流的激活与失活。
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随后作者通过对一系列TRPM8突变体与AzoM结合后电流的变化来推断TRPM8与薄荷醇类配体相互作用中具有显著贡献的氨基酸。作者认为直接与AzoM结合的氨基酸突变会导致TRPM8激活速度变慢或失活速度变快或二者兼而有之,在排除掉一些与钙离子结合的有关氨基酸后,他们发现Y745、D781、G805、L843和I846很可能直接参与了与薄荷醇的结合,其中的Y745是一个先前已经被证实的位点。
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最后,作者研究了TRPM8与PIP2的作用。作者通过共表达PIP5K以增加PIP2浓度,发现其浓度的增加可以显著增大TRPM8的电流密度。随后通过突变体发现R851、N852、K995对的PIP2结合有显著作用。
总之,本文开发了一种光控制分子AzoM,并通过它研究了TRPM8与薄荷醇作用的氨基酸和与PIP2的作用
本文作者:WTR
责任编辑:ZJ
原文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202416549
文章引用:https://doi.org/10.1002/anie.202416549
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