发现神经递质的分泌调节原理，是治疗脑部疾病的重要线索

韩国科学技术院脑科学学院徐炳昌教授研究组23日宣布，他们已经确定了激活“电压依赖性钙通道”的分子机制。“电压依赖性钙通道”是调节神经细胞末梢神经递质的分泌的重要蛋白质。

开发一种只调节特定电压相关活动的系统钙通道有望为新的研究提供线索，可以治疗神经系统疾病比如各种精神疾病和慢性疼痛。

在调节钙离子流入的电压依赖性钙通道中，“CaV2.2”通道在信号之间的传输中起着至关重要的作用神经细胞，在神经细胞的轴突末端表达，以调节神经递质的分泌。据报道，精神疾病，如双相情感障碍当CaV2.2的活动调节出现问题时，就会出现精神分裂症、自闭症、癫痫和慢性疼痛。

的细胞膜是由一种叫做磷脂的物质形成的。PIP2是一种磷脂，已知对电压依赖性钙通道的活性很重要。然而，关于PIP2如何调节钙通道活性的问题还没有被清楚地确定，因为它的结构复杂，其中有几个亚基结合。

徐炳昌教授课题组研究了分子机制PIP2与各种受体和离子通道的激活有关。研究小组明确指出，钙通道对PIP2的敏感性取决于电压依赖性钙通道的辅助亚基β2单元是否与细胞膜结合。

基于这些研究，本研究试图在分子水平上确定PIP2如何根据β2单元是否与细胞膜结合而不同地调节CaV2.2活性的原理。研究小组通过建立了CaV2.2通道和β2单元的各种突变模型基因重组并用电生理技术进行了确认。

结果发现，PIP2分别与CaV2.2通道中的“I-II环”(β2单元与之结合)和电压敏感域之一“S4II”结合，以调节通道的活性。此外，研究发现PIP2与I-II环的结合取决于β2单元是否与细胞膜结合，从而调节CaV2.2的活性。

此外，通过开发一种应用β2单元人工控制PIP2与CaV2.2 I-II环结合的系统，证实了可以实时调节CaV2.2的活性。

该结果确定了CaV2.2通道活性的一种新的作用机制，它在神经细胞之间的信号传递中起着至关重要的作用。预计这将为治疗自闭症、双相情感障碍和精神分裂症等精神障碍以及癫痫和慢性疼痛等致命神经疾病提供重要线索。

此次研究由首尔科学技术院脑科学研究所朴春奎博士和徐炳昌教授分别作为第一作者和通讯作者参与。研究结果发表在eLife．