Cell | 杜鹃/吕伟等揭示调控人体细胞镁稳态的“分子机器”

背景：镁是人体细胞不可或缺的元素，其稳态失衡与癫痫、心律失常、糖尿病及癌症等多种疾病密切相关。尽管CNNM家族蛋白被认为负责将镁转运出细胞以调节镁稳态，但其完整分子机制长期未知。研究目的：美国西北大学杜鹃和吕伟团队利用冷冻电镜技术，首次解析了哺乳动物镁转运蛋白CNNM4的全长结构，并捕捉其在不同功能阶段的构象。结论：研究发现CNNM4并非如先前认为的简单二聚体，而是由四个亚基构成的“二聚体的二聚体”复合体，各亚基呈不同构象并协同工作。该蛋白不仅能转运镁，还能同时监测细胞镁水平和代谢状态，据此调节自身活性。这一发现解释了CNNM家族突变导致多种疾病的分子基础，为开发相关治疗策略提供了关键结构蓝图。