天津大學生命科學學院青年教師劉斯等在發現人源鉀氯共轉運蛋白KCC1的機理方面取得重要突破，首次解析出人源鉀氯共轉運蛋白KCC1的二點九埃冷凍電鏡高分辨結構，揭示了鉀離子和氯離子在細胞膜蛋白上的結合位點，提出了鉀-氯共轉運機理，為癲癇等相關疾病治療和藥物設計提供了新的視角。這一研究成果的論文發表在世界頂級學術期刊《科學》上。

　人體細胞內的鉀、鈉、氯等離子濃度處於相對平衡的狀態，一旦失衡將會導致一系列疾病，如高血壓、抑鬱、癲癇等。在細胞膜上，有一類被稱為陽離子-氯離子共轉運蛋白的蛋白質，負責調控細胞內外的離子濃度。其對於維持細胞內外滲透壓平衡，保障生物細胞活性至關重要。鉀氯共轉運蛋白KCC1就是其中的一種，「它們就像附著在細胞膜上的一個個門戶，能夠自主調節進出細胞的離子數量，維持細胞內外的穩態平衡。」劉斯說。

　長期以來，由於缺乏精確的結構信息，人們對這類膜蛋白的工作機理認識非常有限。劉斯老師與課題組成員經過長期深入研究，依託單顆粒冷凍電鏡技術，結合離子轉運實驗、分子動力學模擬、結構比較等方法，成功解析出三個人源KCC1的原子分辨率結構，發現KCC1是以二聚體的形式存在，闡釋了該轉運蛋白以一比一的比例同時同向轉運鉀離子和氯離子的機理，提出了KCC1共轉運鉀離子和氯離子的模型。

　KCC1具有重要的生理功能，是臨床上治療癲癇等疾病的藥物靶點。該研究成功解析出KCC1的蛋白結構，將有助於基於蛋白結構開展的藥物研發，從而為臨床上治療相關疾病提供精準的數據支持。◇