听觉关键蛋白“耳铁蛋白”的结构与功能

听力的实现依赖于内耳毛细胞（IHCs）向内耳螺旋神经节神经元（SGNs）快速传递声音信息，这一过程需要精密的突触前结构，其中包含一种名为otoferlin的多C2结构域蛋白质。otoferlin的突变与人类耳聋相关，对毛细胞的胞吐作用至关重要，但其如何结合钙离子（Ca²⁺）和靶膜以实现突触囊泡（SV）的系留、停靠和融合的机制一直不明确。本研究通过冷冻电镜技术获得了otoferlin的结构，并利用分子动力学模拟研究其膜结合过程。结果显示，otoferlin通过C2B-C2G结构域与膜结合，且这一过程会重新定位C2F和C2G结构域。在小鼠中破坏C2D结构域的钙结合位点后，突触的声音编码功能发生改变，毛细胞胞吐作用的钙协同性也消失了，这表明otoferlin需要结合多个钙离子才能发挥作用。综合来看，本研究阐明了otoferlin介导突触囊泡停靠的分子机制，并支持其作为毛细胞突触囊泡融合钙传感器的角色。