鈉離子通道

1952年，英國科學家霍奇金和赫胥黎發現了“鈉離子通道”

2017年，清華大學醫學院顏寧研究組，用名為冷凍電鏡的“照相機”，為鈉通道拍下第一張“3D照片”。在其論文《真核生物電壓門控鈉離子通道的近原子解析度三維結構》，首次報道了真核生物電壓門控鈉離子通道的3.8 解析度的冷凍電鏡結構。

鈉離子通道是所有動物中電信號的主要啟動鍵，而電信號則是神經活動和肌肉收縮等一系列生理過程的控制基礎。在人體中，一共有九種已知的電壓門控鈉離子通道亞型，在不同的器官和生理過程中發揮作用。鈉通道的異常會導致一系列與神經、肌肉和心血管相關的疾病，特別是癲癇、心律失常和持續性疼痛或者無法感知痛覺等；迄今已經在人體的九種鈉通道蛋白中發現了一千多個與已知疾病相關的點突變。此外，鈉通道也是許多局部麻醉劑以及自然界中大量的神經毒素的直接靶點，許多蛇毒、蠍毒、蜘蛛毒素等，都是作用於鈉離子通道而產生不良後果。

鈉離子通道是由內在膜蛋白形成的離子通道，可以讓鈉離子Na通過細胞膜。鈉離子通道可以依啟動的方式加以分類，一種是依電壓變化而啟動的（電壓門控型），另一種則是需和其他化學物質（配體）結合后才啟動的（配體門控型）。

首先，獲取蛋白樣品難。真核生物鈉離子通道蛋白全長包含約2000個氨基酸，很難對其像電壓門控鉀離子通道那樣進行大量的體外重組表達；內源鈉通道通常含量極低，很難像電壓門控鈣離子通道那樣從生物組織直接純化出足夠的用於結構解析的高質量蛋白樣品。

其次，鈉通道是由一條肽鏈摺疊而成，具有假四次對稱特徵。與同源四聚體的鉀通道相比，鈉通道很難結晶或者利用冷凍電鏡技術獲取結構；它們又不像鈣通道那樣與輔助亞基形成較大分子量的穩定複合體，從而增大了利用電鏡技術解析結構的難度。

最後，真核鈉通道包含有比較多的柔性區域，還存在著多種多樣的翻譯后修飾，這都對其結構解析構成很大挑戰。