快要被水桶了== 为了感谢这板给我很多写我第三部书籍的资料 分享一下我昨天看到的这篇
新闻(== 我不看新闻 只看论文)
论文名: A broad survey of choanoflagellates revises the ev
olutionary history of the Shaker family of voltage-gated K+ channels in animals
我的个人意见:
它本身是很扎实的成果, 然后没有广泛的公众讨论. 但其实这篇有一些很奇异的地方, 看得
留眼泪, 心里震撼
我猜这板Christian de duve的书迷应该很多, 毕竟是几本陈述了地球几十亿年的历史- 从
无生命到现代, 用数学, 化学, 物理, 历史来分析最小紧密串连到最大的现象的书.
我想到: 从能量到讯号, 2023年之前的教科书/综述/论文
在2023年, 当时全世界的看法是如何呢?
首先最重要的就是: 即使单细胞生物有类似的蛋白质, 也不会有电压控制通道这种快速, 电
信号的“功能性“-
因为它们只有一颗细胞: 即使基因组序列很类似- 但没人觉得编码跟蛋白质折叠正确, 更别
说形成功能性的电压控制通道.
虽然早就知道单细胞生物有类似Shaker的基因, 但主流不认为: 通道是功能性的.
这篇研究到底做了什么事? 可以跟着我下面的感想看
pH敏感性 -> 质子直接调控通道
移除N端球 -> ball and chain机制完整保留
TEA, 4-ap -> 通道结构与动物一致
录K+电流 -> 蛋白质能正确折叠, 形成四聚体
这不是像Shaker, 这就是Shaker, 而且是能用的Shaker.
但这个生物是单细胞, 没有神经-
谁会想到它需要“自动关闭“的K+通道?
而且N-type的这个机制复杂到极致,
然后也没人预料到它还能被质子调控.
(这可能就是能量传感器, 后来被动物征招~ 进入神经系统)
原来质子就是古老的讯号分子. (之一吧== 明显的有Ca2+ 但我喜欢更质子)
而且, 这通道的pH敏感性, 让人想到:
回想一下线粒体时代(早于Shaker 5-12亿年)的遗产- 早期真核细胞用质子梯度做能量货币.
如果K+通道能被质子(pH)调控, 这可能是代谢状态的传感器:
当细胞代谢旺盛(pH变化)->通道活性改变->膜电位随之调整
这让细胞能即时感知自己的能量状态.
你会想到什么?
1. 能量守恒
2. 后来动物演化出神经系统时, 这套古老的“pH传感->电讯号“ 机制可能被征招进入更复
杂的电生理感知调控中
那这说明什么?
根据Hodgkin-Huxley模型
https://en.wikipedia.org/wiki/Hodgkin%E2%80%93Huxley_model
当膜电位 + Na+, K+通道的开关速度, 到达某个程度,
并受到持续能量维持梯度, “动作电位“
https://en.wikipedia.org/wiki/Action_potential
eg 神经细胞 & 肌肉细胞-> 去感知世界/思考/用肌肉去移动物体
这种系统性行为, 会从动态的交互中突然出现
在意义上:
某种东西终于迸发出兴奋的光芒.
当时只剩静待第一个动物的出现- 用能量跟空间拓展