本报讯   9月8日，中国科大田长麟课题组揭示了调节植物叶片气孔孔隙变化的钾离子通道KAT1超极化激活内向整流结构基础，整体分辨率为3.2 A°。KAT1的结构是目前报道的第一个来源于植物的钾离子通道结构。相关研究成果在线发表在Cell Research。

 KAT1属于一种较为罕见的超极化激活-内向整流离子通道

KAT1冷冻电镜结构表明KAT1具有典型的“非结构域交换”的拓扑结构，这与来源于动物的Eag (Kv10.1)，hErg (Kv11.1)，HCN1等通道具有较高的结构相似性，而与Kv1.2, Nav, Cav等通道的拓扑结构存在较大差别。KAT1具有由Thr-Thr-Gly-Tyr-Gly等氨基酸构成的K+离子选择过滤器(selectivity filter)，以及由(RIL)(SML)(RLW)(RLR)(RVS)等氨基酸构成的电压感受器(voltage sensor)，符合经典的钾离子通道结构特征。通过与Kv1.2, Eag, hErg以及HCN1等离子通道进行结构比较发现，作为电压感受器的S4跨膜螺旋自身并不决定KAT1的超极化激活。

 结合KAT1的膜片钳电生理和KAT1冷冻电镜结构数据表明，KAT1的S4, S5跨膜螺旋之间的linker结构与S6螺旋后端的C-linker结构之间存在较为稳定的相互作用，在超极化条件下，S4螺旋向细胞膜内滑动，推动S6螺旋，进而打开通道。该工作揭示了KAT1与经典钾离子通道之间的结构相似性以及差异，为阐明离子通道的门控机制，特别是超极化激活的内向整流K+通道的物理化学机制提供了新的线索。

本工作由我校生命学院博士研究生李思宇，杨帆，张勇及特任副研究员孙德猛等共同完成，田长麟教授，张隆华副教授，孙德猛特任副研究员为共同通讯作者。

     （合肥微尺度物质科学国家研究中心 生命科学与医学部  科研部）