脂质调控冷冻电镜条件下RyR1开放概率的机制研究

来自Chenyao Li等研究人员通过单颗粒冷冻电镜技术，探究脂质浓度对去垢剂溶解的RyR1离子通道开放概率的调控作用。研究发现将脂质浓度从0.001%提升至0.05%可使RyR1开放概率从16%显著升高至84%，而纳米盘重构的RyR1则保持关闭状态。该研究揭示了脂质环境对RyR1门控机制的关键影响，为离子通道结构研究提供了重要优化策略。

　　

研究人员运用单颗粒冷冻电子显微镜（cryo-EM）技术，发现当在去垢剂溶液中添加脂质（如0.05% POPC）时，可显著调控兰尼碱受体（Ryanodine receptor 1, RyR1）——一种负责肌质网和内质网中钙离子（Ca²⁺）释放的关键细胞内四聚体离子通道——的开放概率。在脂质浓度从0.001%增至0.05%的条件下，RyR1的开放概率由16%大幅提升至84%；而在MSP1E3D纳米盘中重构的RyR1即便面对常见激活剂仍维持关闭状态。研究团队成功解析出围绕RyR1的两层有序脂质分子，并建模了72个脂质分子，揭示脂质在调节RyR1门控行为中的核心作用。这一发现不仅阐明了冷冻电镜条件下脂质模拟物对通道构象的影响，也为今后RyR1及相关通道的结构与功能研究提供了关键实验依据。