题 目：TRPM8 冷敏感性的结构能量学

主 讲：程亦凡 院士

时 间：2026年3月16日（周一）10：20-11：30

地 点：琳恩图书馆110报告厅

嘉宾简介：

程亦凡博士目前担任霍华德·休斯医学研究所（HHMI）研究员，以及加州大学旧金山分校（UCSF）生物化学与生物物理学教授。他于1991年从中国科学院（CAS）物理研究所获得博士学位。1991年至1996年期间，他先后在奥斯陆大学（作为NTNF研究员）和马克斯·普朗克金属研究所（作为亚历山大·冯·洪堡研究员）从事博士后研究，继续他在固体物理和电子显微学领域的工作。1996年，他将研究方向转向结构生物学，并先后在佛罗里达州立大学的 Kenneth Taylor 教授和京都大学的藤吉好则（Yoshinori Fujiyoshi）教授实验室接受了冷冻电子显微镜（cryo-EM）的进一步培训。1999年，他加入 Thomas Walz 的实验室，在哈佛医学院建立了冷冻电镜平台。他于2006年开始独立学术生涯，加入加州大学旧金山分校（UCSF）任教并留任至今。自2015年起，他一直担任霍华德·休斯医学研究所研究员。2019年当选为美国艺术与科学院院士，2020年当选为美国国家科学院院士。

报告摘要：

热敏感 TRP 离子通道使躯体感觉神经纤维能够在广泛的生理范围内感知热环境的变化。在哺乳动物中，薄荷醇受体 TRPM8 可被低于约 26°C 的温度激活，对于感知寒冷或化学清凉剂至关重要。一个吸引人但尚未实现的目标是阐明 TRPM8 或其他热敏感通道受环境温度变化门控的结构机制。在本研究中，我们通过利用冷冻电镜可视化细胞膜中的 TRPM8 通道填补了这一空白，并捕捉到了真实的薄荷醇及寒冷诱导的开启状态。通过将这一结构分析与氢氘交换质谱（HDX-MS）的热力学测量相结合，我们能够精确定位孔道螺旋和 TRP 螺旋是发生刺激诱导构象动态变化、进而驱动通道门控的关键区域。通过将人类 TRPM8 与对薄荷醇敏感但对寒冷相对不敏感的鸟类同源物进行比较，验证了与激活相关的结构机制。我们提出了一个自由能景观图，用以解释寒冷或清凉剂对通道的门控作用。