一项发表在《当代生物学》上的研究,由哈佛医学院神经生物学家团队领导,追溯了内耳关键蛋白质TMC1的进化历程。该蛋白质位于耳蜗毛细胞尖端,在声波刺激下打开通道,触发听觉信号。TMC1基因突变是遗传性听力损失的重要原因,因此成为基因疗法恢复听力的焦点目标。

研究人员结合比较遗传学、人工智能结构预测和实验室测试,发现TMC1蛋白的一个微小细胞外环是控制其门控机制的关键部分。这个环在脊椎动物毛细胞首次进化时出现,并在哺乳动物中持续变化,与听力功能专业化密切相关。进化分析显示,该区域在哺乳动物中积累了较多变化,可能支持高频、高灵敏度的听觉需求。

“真正突出的是蛋白质外部这个小环,”前哈佛医学院神经生物学研究助理Nurunisa Akyuz说。“这个细胞外区域与脊椎动物毛细胞共同进化,并在哺乳动物中继续变化,表明它有助于调节通道的功能。”
在实验室测试中,团队通过改变编码该环的DNA,观察了TMC1通道对声音敏感性的影响。结果显示,调整这个外部环增加了打开通道所需的毛束运动,证实了其在听力调节中的作用。
资深作者David Corey表示:“所有脊椎动物在毛细胞中都使用TMC1。哺乳动物的特别之处在于它们精炼了现有蛋白质,可能是为了高频、高灵敏度的听力。”这些发现为理解TMC1蛋白进化提供了新视角,并有助于开发针对听力损失的基因疗法。TMC1蛋白的进化机制研究,为未来治疗策略奠定了基础。
出版详情:作者:Suzanne Day, Harvard Medical School;标题:《Hearing research traces evolution of key inner ear protein》;发表于:《Current Biology》(2026);期刊信息:《Current Biology》。












