리서치 하이라이트

전압 개폐 칼슘 채널의 칼슘 선택성에 대한 구조적인 기초

Nature 505, 7481

전압 개폐 칼슘 채널(voltage-gated calcium channel, Cav)은 Ca2+보다 Na+의 농도가 70배 높은 세포 외부 매질에서도 놀라운 선택성으로 Ca2+를 세포 내로 흡수하게 된다. Cav 채널이 궁극적인 생물물리학적 문제에 대해서는 여전히 밝혀진 바가 없었다. 이번 연구 논문에서는 세균의 Nav 채널을 돌연변이를 통해 높은 선택성을 가진 칼슘 채널로 변형시킨 후 그 X-선 결정 구조를 제시한 연구 결과가 발표되었다. 이번 연구를 통해서 세공 내에 3군데의 높은 선택성을 지닌 Ca2+ 결합 부위, 즉 2개의 높은 Ca2+ 친화성을 가진 부위와 1개의 낮은 친화성을 가진 부위가 존재하며, Ca2+가 세공 내에서 우수한 선택성을 가진다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 Ca2+은 채널을 통과하는 동안 완전히 수화된 상태를 유지하게 되고, 이는 아미노산 사이드 체인 또는 선택성 필터에 있는 백본 카르복실 그룹에서 완전히 탈수 된다고 봤던 교과서의 내용과 정확하게 반대되는 것이었다. [Article, 56쪽]