这种分子的突变可能有助于猛犸象忍受寒冷

哥伦比亚大学的生物医学研究人员已经捕获了TRPV3的特写视图，TRPV3是一种皮肤细胞离子通道，在感知温度，瘙痒和疼痛方面起着重要作用。在人类中，蛋白质缺陷会导致皮肤病，如特应性皮炎(一种湿疹)，白癜风(皮肤颜色不均匀)，皮肤癌和酒渣鼻。

所有脊椎动物DNA，包括猛犸象基因组，都含有TRPV3基因。虽然猛犸象生活在极度寒冷的环境中，但它们却来自生活在热带地区的大象。研究人员认为，猛犸象TRPV3基因的变化可能有助于它们抵御较低的温度。

Alexander Sobolevsky在哥伦比亚大学欧文医学中心的实验室使用了一种称为低温电子显微镜的强大成像技术来拍摄TRPV3分子。通过将分子冷冻在极薄的透明冰层中并用电子轰击它们来收集最初的2-D图像。然后研究人员使用计算工具将二维图像转换为详细的分子三维模型。

这是科学家第一次在原子细节上看到TRPV3。研究人员能够在两种状态下获得蛋白质的图像，揭示通道如何打开和关闭以让离子流入皮肤细胞。这种离子交换促使身体对疼痛，瘙痒和温度变化等感觉作出反应。该小组还发现了一种名为2-APB的具有抗癌特性的小分子如何与该通道的功能相互作用并控制其功能。

本研究中的结构提供了关于TRPV3突变如何影响通道感知温度的能力的线索，并显示构成大部分细胞膜的脂质分子在几个区域接触通道。猛犸象TRPV3在这些脂质接触区域之一中含有突变。“温度会影响脂质和蛋白质的相互作用，”Sobolevsky说。“猛犸象通道中的突变很可能会影响这种相互作用，并可以解释这些动物如何适应它们的寒冷环境。”

研究人员将利用该结构研究蛋白质的原子变化如何导致其在人类疾病中发生故障。“这项研究为科学家提供了一个模板，可用于设计更有效的药物来治疗这些与皮肤有关的疾病，”Sobolevsky实验室的博士后研究员，该论文的第一作者Appu Singh博士说。

Alexander Sobolevsky，博士，哥伦比亚大学Vagelos医师和外科医生学院生物化学和分子生物物理学副教授。