来自亚利桑那州立大学分子科学学院和生物设计研究所的一组科学家最近发表了一篇论文研究在自然通讯这有助于阐明离子通道的温度依赖性激活的贡献。反过来，这应该有助于开发新型的非成瘾性疼痛疗法。
对温度的感知和反应能力是生物学的基础。离子通道是由膜蛋白形成的，它允许离子穿过原本不透水的脂质细胞膜，在那里它们被用作通信网络。
“TRPV1是一种离子通道，在各种组织中广泛表达，在生物学中扮演着各种角色，”SMS教授、当前研究的资深作者韦德·范·霍恩解释说。“它最著名的作用是作为人类的主要热传感器;这是我们感知周围环境热量的主要方式。”
虽然在TRPV1的热敏感研究方面已经做出了重要的贡献，但其机制仍然不清楚。
TRPV1也是一种常见的味觉和疼痛传感器，比如辛辣食物和胡椒喷雾。除了这些作用，它还与长寿、炎症、肥胖和癌症有关。几十年来，它一直是寻找新型止痛药的目标，那些不会上瘾的止痛药。
“然而，到目前为止，一个共同的特点是，虽然TRPV1靶向化合物可以缓解疼痛，但它们也会产生脱靶效应，尤其是导致体温变化，这限制了它们的效用。”这些脱靶效应的发生是因为TRPV1被许多不同的刺激激活，包括配体(辣椒素，辣椒喷雾的主要成分)、热量和质子(酸性pH值)，”Van Horn说。
同样特别有限制的是，温度感知机制的不确定性，以及不同的激活机制是如何联系在一起的。
本研究使用了多种技术，从细胞到原子，来研究TRPV1的结构域，这是其配体激活的关键。
这些技术包括由Brian Cherry(磁共振研究中心副研究员)协助进行的核磁共振波谱实验(如MRI)，在SMS副教授Marcia Levitus的实验室进行的本征荧光。Levitus也是单分子生物物理生物设计中心的一部分。其他技术包括远紫外圆二色性和温度依赖性电生理学。
Van Horn解释说，这项工作第一次从功能上和热力学上确定了TRPV1的特定区域对热激活至关重要。该团队提出并提供了热激活机制的实验验证，并详细描述了随着温度变化而发生的一些结构变化。
这项研究提供了一个框架，该团队预计将成为未来研究的基础，以进一步完善我们如何感知高温，更重要的是，我们如何区分和瞄准特定的激活机制，从而促进新型非成瘾性疼痛疗法的发展。
所有跨学科研究均在亚利桑那州立大学完成。该团队还包括Minjoo Kim、Nicholas siisco和Jacob Hilton，他们目前分别是哥伦比亚大学、Barrow神经研究所和NIH的博士后研究员。Camila Montano和Wade Van Horn也是生物设计研究所Virginia G. Piper个性化诊断中心的一部分，Manuel (Mac) Castro目前是范德堡大学的博士生。
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