华人学者领衔，颠覆传统认知！《Cell》揭示人类镁转运蛋白CNNM4不是二聚体，而是非对称四聚体“二聚体中的二聚体”

背景：镁离子（Mg²⁺）是生物必需的阳离子，但其跨膜运输机制长期未被充分解析，哺乳动物Mg²⁺转运蛋白的完整结构此前未被报道。研究目的：该研究旨在通过冷冻电镜技术解析全长人类镁转运蛋白CNNM4的结构，揭示其组装模式、Mg²⁺/Na⁺交换机制以及与疾病相关的分子基础。结论：研究发现人类CNNM4并非传统认为的对称二聚体，而是以“二聚体中的二聚体”形式形成非对称四聚体，其四聚化依赖于MgATP结合。跨膜结构域中存在关键的Mg²⁺/Na⁺交换机制，通过钠离子驱动的交换促进镁离子排出。此外，一个酸性区域可结合额外Mg²⁺，作为传感器耦合胞质镁浓度与转运活性。该研究推翻了传统模型，为镁稳态提供了结构基础，并为理解CNNM突变导致的贾利利综合征提供了分子解释，同时为开发靶向镁稳态的药物提供了模板。