摘要 : 2月4日，中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所蔡時青組在《神經科學雜志》發表了題為《線蟲Kv4鉀離子通道KChIP輔助亞基調控肌肉興奮性和控制雄蟲交配行為》的研究論文。

2月4日，中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所蔡時青組在《神經科學雜志》發表了題為《線蟲Kv4鉀離子通道KChIP輔助亞基調控肌肉興奮性和控制雄蟲交配行為》的研究論文。文章報道了線蟲KChIP輔助亞基通過促進Kv4鉀離子通道的生成，調控神經元和肌肉細胞的興奮性，進而影響動物的一些重要行為。

電壓門控鉀離子通道(Kv)是一類可選擇性通透鉀離子的跨膜蛋白，它參與了動作電位的形成，直接影響神經元和肌肉細胞的興奮性。Kv4是其中一類通導快速瞬時電流(fast transient current)的鉀離子通道，而鉀離子通道相互作用蛋白(K+ Channel Interacting Protein, KChIP)則是Kv4的輔助亞基，它不參與離子通道跨膜孔道的形成，但影響Kv4的電生理特征，并且也可以促進Kv4的表達與運輸。目前，有關KChIP對Kv4的調控機制尚不明確。蔡時青組博士生陳欣等克隆了編碼線蟲KChIP蛋白的ncs-4,ncs-5和ncs-7基因，發現這些線蟲KChIP蛋白對于SHL-1(線蟲Kv4同源蛋白)的生成和運輸都是必要的。同時敲除ncs-4,ncs-5和ncs-7基因導致SHL-1蛋白不能在線蟲體壁肌肉細胞中表達，這些細胞中的快速瞬時外向鉀電流也因此消失。KChIP是一類鈣離子結合蛋白，在體實驗結果發現鈣離子信號不影響線蟲KChIP蛋白NCS-4促進SHL-1蛋白生成，但是鈣離子和NCS-4結合對于SHL-1蛋白從高爾基體運輸到細胞膜的過程是必要的。這些結果解析了鈣離子信號在輔助亞基KChIP調控Kv4家族鉀離子通道功能中所扮演的角色，闡明了KChIP和Kv4相互作用機制。

該研究還發現，Kchip蛋白NCS-4和SHL-1共同表達在雄性線蟲尾部的斜方肌中，敲除ncs-4或shl-1基因的雄蟲有嚴重的交配能力缺陷。鈣成像結果顯示這些雄性線蟲在交配時斜方肌興奮性過強，尾部不能正常彎曲，無法完成交配過程。該結果揭示了鉀離子通道輔助亞基KChIP在調控細胞興奮性和動物行為中的重要作用。

該課題由博士生陳欣、助理研究員阮美煜在研究員蔡時青指導下完成。課題受中國科學院“百人計劃”、國家自然科學基金委面上項目和神經科學國家重點實驗室資助，在上海生科院神經所獨立完成。

圖A 線蟲KChIP蛋白調控內源SHL-1 介導的快速瞬時鉀電流

圖B 敲除ncs-4或shl-1基因影響雄性線蟲斜方肌細胞興奮性

作者：上海生命科學研究