Nature：科学家有望揭示人类听力形成的分子机制

来自俄勒冈健康与科学大学等机构的科学家们通过研究首次以近原子的细节揭示了内耳中负责听觉的关键部分结构。

哺乳动物听觉和平衡感觉转导途径最初的步骤主要涉及将驱动力转化为机械感觉转导通道的门控机制。近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Structure of C. elegans TMC-1 complex illuminates auditory mechanosensory transduction”的研究报告中，来自俄勒冈健康与科学大学等机构的科学家们通过研究首次以近原子的细节揭示了内耳中负责听觉的关键部分结构。

研究者Eric Gouaux说道：这是最后一个基本分子机制仍然未知的具体感觉系统，几十年来科学家们仍然无法详细描述执行这种绝对惊人过程的分子机制。目前，研究人员通过多年艰苦的研究解析了能使内耳将振动转化为声音的分子过程和结构，即所谓的机械感觉转导复合体。

文章中，研究人员利用低温电镜技术揭示了该结构，相关研究结果或有望帮助开发新型疗法来治疗人类的听力损伤，如今听力损伤在全球影响着超过4.6亿人的健康，研究人员发现了内耳复合体的结构或能将振动转化为电脉冲，并由大脑转化为声音，这一过程 称之为机械感觉转导（mechanosensory transduction），其负责机体平衡和声音的感觉。

科学家有望揭示人类听力形成的分子机制。

图片来源：Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05314-8

研究人员利用了这样一种事实，即秀丽隐杆线虫拥有一种与人类相似的机械感觉复合体，而解决基本结构是第一步。研究者Gouaux说道，其提出了有可能补偿这些缺陷的机制，如果一种突变能产生引起听力缺失的转导通道的缺陷，那么就有可能设计出一种适合该空间的分子，并挽救这种缺陷。或者其或许意味着我们能加强已经被削弱的相互作用。

听力缺失能通过遗传突变来遗传，随后就会改变构成机械感觉转导复合体的蛋白质，或者其会因损伤而发生，包括持续暴露在巨大的噪音中，在这两种情况下，研究人员的发现或许就首次对这种复合体进行了可视化的研究，听觉神经科学研究领域几十年来一直在等待这些结果，如今研究人员在这一研究领域取得了重大进展。研究人员通过对600多万线虫进行5年的研究，并通过仔细的培养和分离技术解决了这一难题。

研究者Sarah Clark博士表示，我们花费了多年的时间来优化线虫的生长和蛋白质分离技术，在我们考虑放弃的时候却取得了让人意外的研究结果。综上，本文研究结果表明，单粒子创建技术和分子动力学模拟揭示了机械感觉转导复合体如何让双层膜变形，并揭示了脂质-蛋白质相互作用在机械力转导为离子通道门控上的机制中的关键作用。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Jeong, H., Clark, S., Goehring, A. et al. Structures of the TMC-1 complex illuminate mechanosensory transduction. Nature (2022). doi：10.1038/s41586-022-05314-8