抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室

　　2018年5月25日，王友军教授课题组的题为“Calcium store refilling and STIM activation in STIM- and Orai-deficient cell lines”的文章被杂志Pflügers Archiv - European Journal of Physiology （IF: 3.156）正式接收。该研究由北京师范大学生命科学学院抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室为第一完成单位，王友军教授为通讯作者。王友军教授的学生郑思思、周丽娟和美国德州农工大学的马国林为共同第一作者，该文章主要在没有SOCE的哺乳动物细胞中,研究了SOCE与钙库再填满的关系和STIM蛋白的激活。

　　由STIM1和Orai1共同介导的钙库操纵的钙内流（SOCE）是一种重要的胞内钙信号产生机制，并存在于各类不同的细胞中。由于STIM和Orai存在不同的同源蛋白，SOCE过程对内质网钙稳态的维持的重要性还不是很清楚，且STIM1激活过程中其胞浆片段从构象变化到结合并激活Orai1钙通道的关键细节还未见报道。

　　本文使用CRISPR/Cas9基因敲除技术，构建了全敲除STIM蛋白，或全敲除Orai的稳定细胞系，这两种细胞系均没有SOCE。通过共聚焦、FRET及钙成像技术，在Orai全敲除或超表达的细胞中探究超表达的STIM1的各种截短突变体激活过程中的构象、聚集状态和激活Orai1能力的变化，结果表明质膜上脂类或Orai1蛋白对STIM1的牵引作用尽管能加快STIM1变构和聚集的自身激活过程，但这些牵引作用不是STIM1激活Orai通道所必须的。这些结果为最终阐明SOCE激活的分子机制提供了重要信息。

　　同时，我们对敲除细胞系的研究发现这些没有SOCE的细胞系的内质网钙库仍存在，且大小为野生型细胞钙库的50-70％。在清空钙库后，没有SOCE 的细胞的钙库在短时间内不能被充满。但当把这些细胞系重新正常培养24h后，它们的钙库最终被重新填充。因此我们证明了SOCE是内质网快速填充所必须的，但对内质网钙水平的长期维持不是必须的。我们的这一发现不仅揭示了SOCE对内质网钙稳态重建的关键作用，还更新了领域内对SOCE生物学作用的普遍认识。

　　本研究受自然科学基金面上项目NSFC-31471279和NSFC-31671492、北京师范大学自主科研基金资助项目2017STUD20和2017EYT21的资助。