2012年12月2日，世界權(quán)威科技雜志《自然》（Nature）發(fā)表了中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心王俊峰研究員課題組和中科院上海生科院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所許琛琦研究員課題組合作完成的最新科研成果：鈣離子通過(guò)改變磷脂的電荷屬性調(diào)控T細(xì)胞受體活化（Ca2+ regulates T-cell receptor activation by modulating the charge property of lipids）。
T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫是人體免疫系統(tǒng)的重要組成部分，它可以通過(guò)其表面的一些受體識(shí)別外界抗原物質(zhì)，將刺激信號(hào)傳導(dǎo)至胞內(nèi)并指揮其他免疫細(xì)胞進(jìn)行免疫應(yīng)答。T細(xì)胞信號(hào)通路的研究可以幫助人們了解機(jī)體免疫系統(tǒng)的生理功能，同時(shí)對(duì)相關(guān)疾病的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
近年來(lái)，T細(xì)胞信號(hào)通路胞內(nèi)部分已經(jīng)研究的較為透徹，但是外界抗原刺激信號(hào)如何跨膜傳導(dǎo)至胞內(nèi)仍然是沒(méi)有完全解決的難題。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)手段，王、許課題組發(fā)現(xiàn)鈣離子可以減弱T細(xì)胞受體中亞基蛋白CD3分子與細(xì)胞內(nèi)膜酸性磷脂分子間的電荷相互作用，使酪氨酸信號(hào)模體（ITAMs）的磷酸化位點(diǎn)暴露于細(xì)胞質(zhì)環(huán)境中，促進(jìn)其磷酸化，引起胞內(nèi)進(jìn)一步的免疫應(yīng)答反應(yīng)。鈣離子在T細(xì)胞受體磷酸化過(guò)程中的這種正反饋調(diào)控作用可以放大初始的T細(xì)胞受體活化信號(hào)，使胞外的刺激信號(hào)跨膜傳導(dǎo)至胞內(nèi)，提高T細(xì)胞對(duì)外界抗原刺激的敏感性。
這項(xiàng)工作不僅填補(bǔ)了T細(xì)胞信號(hào)跨膜傳導(dǎo)研究的空缺，完善了T細(xì)胞受體的磷酸化模型，更重要的是豐富了生物體內(nèi)鈣離子的生理功能。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為鈣離子的第二信使作用主要是通過(guò)結(jié)合鈣調(diào)蛋白實(shí)現(xiàn)的，該文章首次提出了鈣離子可以通過(guò)調(diào)控生物膜與膜蛋白質(zhì)之間的相互作用發(fā)揮生理功能。這種調(diào)控途徑不僅存在于T細(xì)胞受體和免疫受體信號(hào)通路中，在其他眾多生物過(guò)程的信號(hào)通路中也可能發(fā)揮重要功能。
值得一提的是，該項(xiàng)研究充分利用了中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)合納米碟（Nanodiscs）技術(shù)，建立了一種研究蛋白與膜相互作用的新方法。膜蛋白是生物膜功能的主要執(zhí)行者，其與生物膜的相互作用一直以來(lái)是相關(guān)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題；但局限于相關(guān)結(jié)構(gòu)生物學(xué)檢測(cè)手段較為單一，以及體外模擬真實(shí)磷脂雙分子層的類脂環(huán)境等困難，也是長(zhǎng)期以來(lái)的研究難題。核磁共振技術(shù)是能夠提供水溶液中大分子原子分辨率結(jié)構(gòu)信息的唯一手段，在研究大分子間的弱相互作用及其動(dòng)力學(xué)性質(zhì)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合核磁共振與Nanodiscs技術(shù)，王俊峰研究員課題組已經(jīng)在蛋白與生物膜相互作用的多項(xiàng)研究中取得了重大進(jìn)展。
中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心和中科院上海生科院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所是文章的共同通訊單位。強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心王俊峰研究組成員畢允晨與生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所許琛琦研究組成員施小山和楊巍為文章的并列第一作者，清華大學(xué)劉萬(wàn)里研究組也參與了合作研究。研究得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委等經(jīng)費(fèi)支持。
文章鏈接：http://www.nature.com/....11699.html
鈣離子導(dǎo)致酪氨酸信號(hào)模體從細(xì)胞質(zhì)膜上解離下來(lái)，促進(jìn)其磷酸化位點(diǎn)磷酸化
強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心850MHz核磁共振譜儀及磷譜實(shí)驗(yàn)
