近日，西湖大學生命科學學院傳來重大科研突破：盧培龍研究團隊與李波等團隊經過六年聯合攻關，首次完成電壓門控陰離子通道的精確從頭設計，并成功實現人工設計離子通道蛋白的體內功能驗證。這項被國際頂級期刊《細胞》收錄的研究成果，標志著蛋白質設計領域從靜態結構邁向動態功能設計的關鍵跨越。

離子通道作為細胞膜上的"分子開關"，在神經信號傳遞、肌肉收縮等生理過程中扮演核心角色。盧培龍形象地解釋道："天然電壓門控離子通道就像精密的安檢系統，既能感知膜電位變化自動開合，又能選擇性允許特定離子通過。"這種動態調控機制此前僅存在于自然進化形成的蛋白質中，人工設計具有同等功能的跨膜蛋白始終是國際前沿難題。

研究團隊突破傳統蛋白質設計框架，首次構建出具備電壓響應特性的陰離子通道。通過創新設計策略，該通道不僅能根據膜電位變化改變構象，還能精確篩選氯離子等陰離子。更關鍵的是，團隊與神經生物學專家李波團隊合作，將人工通道植入小鼠大腦神經元后，觀察到神經元放電頻率較對照組降低37%，證實其在生理環境中具備完整功能。

實驗數據顯示，表達人工通道的神經元在電壓刺激下，氯離子流速達到每秒1.2×10?個離子，與天然通道的活性水平相當。這種精準調控能力為開發新型神經調控藥物開辟了道路，特別是在癲癇、慢性疼痛等與離子通道異常相關的疾病治療領域具有潛在應用價值。

"我們證明了人工設計蛋白質不僅能存在，還能在復雜生物系統中發揮特定功能。"盧培龍強調，這項突破將推動蛋白質工程從"結構模擬"向"功能創造"轉型。研究團隊正在優化通道的選擇性和響應速度，未來有望構建出按需調控神經活動的"智能開關"，為精準醫療提供全新工具。