在內質網（ER）中，通道亞基的四聚體裝配對于K+通道的表面表達和功能，是至關重要的，但是這一過程背后的分子機制，仍然是不清楚的。近期，來自中科院上海生命科學研究院神經科學研究所蔡時青研究員帶領的研究小組通過遺傳篩選發現，ER中含有J結構域的分子伴侶（J蛋白），對于秀麗隱桿線蟲和人類細胞中ether-a-go-go相關基因（ERG）K+離子通道的生物合成及生理學功能，是至關重要的。

本文通訊作者是中科院上海生命科學研究院神經科學研究所離子通道調控研究組組長、博士生導師蔡時青研究員。蔡時青博士1997年畢業于中國農業大學，2002年于中科院上海植物生理生態研究所獲博士學位，2004年至2009年在美國新澤西醫科牙科大學從事博士后研究。2009年回國擔任中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所離子通道調控研究組組長、博士生導師。2011年入選中國科學院“百人計劃”擇優支持。主要研究離子通道功能調控和神經系統老化機制。

功能性的離子通道是由單個亞基組裝形成的。例如，四個K +通道亞基被循環排列形成離子選擇性孔道，離子穿過脂質膜的物理途徑。因此，齊聚反應對于離子通道的功能是必不可少的，因為它們的傳導、離子選擇性和門控，都依賴于亞基之間的相互作用，并且它們到質膜結構的運輸需要合適的四級結構。因此，離子通道的折疊、裝配以及運輸背后的細胞過程需要精確調節，才能達到適當的通道密度和在質膜中發揮作用。然而，調節內質網（ER）中通道亞基組裝成功能性低聚物的分子機制，我們還知之甚少。

在這項研究中，研究人員通過遺傳篩選發現，ER中含有J結構域的分子伴侶（J蛋白），對于秀麗隱桿線蟲和人類細胞中ether-a-go-go相關基因（ERG）K+離子通道的生物合成及生理學功能，是至關重要的。人類J蛋白DNAJB12和DNAJB14可通過一種熱休克蛋白（HSP）70依賴性的機制，促進ERG（和Kv4.2）K+通道亞基的四聚體裝配，而在體外和線蟲中，沒有經過齊聚反應的突變DNAJB12，本身不能將ERG通道亞基裝配成四聚體。過表達DNAJB14可顯著修復人類ether-a-go-go相關基因（hERG）突變通道（與長QT綜合征LQTS有關）的缺陷功能。因此，分子伴侶蛋白對于K+通道的亞基穩定性和組裝，是必需的。