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摘要温度感知和响应是几乎所有生物体生存所必需的一项基本生命过程。生物体通过体内特定的温度感受器感知外界温度变化，调节自身新陈代谢，躲避过冷或过热的温度刺激，从而保护机体。瞬时受体电位通道（transient receptor potential,TRP）家族是一类Ca2+渗透的、非选择性阳离子通道蛋白，在感觉系统中发挥重要作用。目前已经鉴定出TRP超家族许多成员与温度感知有关。其中，TRPA1是一个保守的多调式感受器，能够被有害的化学刺激、机械刺激以及温度刺激等激活。研究表明，不同物种以及同一物种中不同亚型的TRPA1蛋白存在温度敏感性差异，而其中潜在的分子机制目前仍不清楚。果蝇dTRPA1存在多个亚型,且不同亚型对温度刺激表现出不同的敏感性。在本论文中，我们主要选取热敏感性最高的dTRPA1-A亚型进行研究。<br>　　我们利用冷冻电镜技术（cryo-electron microscopy,cryo-EM）对 dTRPA1-A亚型进行结构解析，并获得dTRPA1-A两种不同构象的结构，分别命名为state-1和state-2。对比这两种构象发现，其N（氨基）端锚蛋白重复序列（ankyrin repeat domain,ARD）和C（羧基）端卷曲螺旋（coiled-coil）发生明显的构象变化，并且C-loop（位于coiled-coil末端）与周围ARD发生相互作用重排。与state-2构象相比，state-1构象N端17个ARD（AR0-AR17）以“四叶螺旋桨式”的结构形式存在。同时，每个亚基的ARD参与两个相互作用界面的形成，分别命名为interface 1和interface2。此外，state-1构象的S1 helix（第一个跨膜螺旋）和S4-S5 linker（第四个和第五个跨膜螺旋之间的链接区）附近插入了一段短螺旋（interfacial helix,IFH）。通过与周围结构元件相互作用，IFH和IFH-loop（位于IFH 末端）稳定地插在由 Pre-S1 helix、S1 helix、TRP domain 和 S4-S5 linker 组成的结构口袋中。同时，在激活条件下（35℃),我们仅观察到dTRPA1-A的state-2构象。基于结构分析，对相关氨基酸进行突变实验，同时利用全细胞膜片钳技术对dTRPA1-A突变体进行热敏性功能研究。结果表明:破坏IFH、TRP helix、coiled-coil与周围结构元件的相互作用，以及破坏相互作用界面interface 2的形成严重影响了 dTRPA1-A的热敏性。由此，我们提出dTRPA1-A受热激活门控机制的分子模型。<br>　　综上所述，这项研究有助于我们进一步了解TRPA1感知温度变化的分子机理，完善了我们对于TRP家族通道蛋白的认识，同时也为相关人类疾病的发病机理和药物研发提供了结构基础。