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在高等动物细胞中,Ca2+离子信号通路和Ca2+离子稳态具有重要的生理意义。Ca2+离子释放激活Ca2+离子内流(CRAC)通道是调控Ca2+离子内流,维持细胞质持续Ca2+离子信号与内质网中Ca2+离子稳态的重要途径。这条通路在真核细胞中普遍存在,主要用来调控细胞分泌,兴奋,收缩,迁移,新陈代谢,生长,分化及凋亡等一些维持正常生命活动的生理功能。临床已发现CRAC通道缺陷将导致严重免疫缺陷疾病,因此对CRAC通道激活的分子机制研究对新的治疗药物研究具有一定的指示意义。在哺乳动物细胞中CRAC通道激活机制由STIM和Orai两种蛋白参与。STIM有两种同源蛋白STIM1、STIM2。这两种蛋白作为CRAC通道的Ca2+离子感受器感受内质网(ER)内部Ca2+离子的浓度,引发STIM变构聚集,STIM的寡聚体再在其它蛋白的帮助下招募细胞质膜上的Orai蛋白白,形成ER-PM离子通道复合体,通过与Orai蛋白直接作用激活CRAC通道,介导细胞外的Ca2+离子直接流入内质网中。然而,虽然人类的部分核心区域SOAR区和线虫属大部分胞质区结构已有晶体结构解析,基于线虫与人的STIM基因差异较大,其中Coil-Coill区的酸性活性阻断区的存在受到怀疑,且结晶所用的片段只是功能区域的一小部分,无法代表整个C端的聚集形式。目前的果蝇属Orai蛋白晶体结构的解析指示Orai蛋白是以六个单体组合成有三次对称性的通道结构,SOAR区域则也显示以二聚体单位形式产生激活作用,而对于Orai蛋白白的激活蛋白STIM则还没有能够说明其作用化学计量的实验证据。为了更加深入了解STIM蛋白激活CRAC通道的分子机制中STIM的作用结构信息,我们在大肠杆菌中表达并纯化人源STIM蛋白功能胞质区蛋白,得到较纯的蛋白后鉴定蛋白聚集状态,初步实验结果显示野生型STIM-CT蛋白状态多分散性较强。随后通过引入特定氨基酸突变位点的方法,表达出一种“拟激活态突变体”蛋白,使之呈激活聚集态,再利用高分辨电子显微镜负染技术和单颗粒三维重构技术的手段,解析这种突变致“拟激活态”STIM蛋白胞质区三维结构。认为这种突变导致的激活态下的STIM蛋白可能是以六聚的形式参与Orai蛋白的募集与激活。对STIM与Orai蛋白相互作用的分子剂量比具一定的指示意义。