热烈祝贺课题组在ACS Nano发表人工水通道分子在活细胞膜表面动态示踪相关研究

Building “Leaning Towers” on Living Cell Membrane with Single Artificial Channel Molecules

Zhongju Ye, Chen Zhang, Zhao-Jun Yan, Xiulin Fan, Mengjie Yin, Jun-Li Hou, and Lehui Xiao*

*Correspondence author

Email: lehuixiao@csu.edu.cn 

水通道蛋白（AQPs）是调节水和小离子跨生物膜运输的重要通道蛋白。在这项研究中，我们利用离焦荧光成像技术，在单分子水平上研究了人工水通道蛋白（AAQPs）在活细胞膜上的三维（3D）构象和动力学。通过选择性地用荧光染料标记 AAQPs，我们可以直接观察到它们在细胞膜上的取向和旋转运动。研究结果表明，AAQPs 在带负电荷的细胞膜上表现出倾斜构象，极角主要小于 45°，这是由 AAQPs 带正电荷的末端与脂膜之间的静电作用驱动的。由于与细胞外基质的相互作用，AAQPs 的旋转运动受到限制，尤其是在垂直方向上。与此相反，带有负电荷末端的 AAQPs 的穿透效率降低，旋转波动加快，凸显了静电相互作用在孔隙形成中的关键作用。这些发现从根本上揭示了人工通道分子在活细胞膜上的结构和动态行为，为设计功能性合成通道提供了宝贵的指导。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.5c05035