快要被水桶了== 為了感謝這板給我很多寫我第三部書籍的資料 分享一下我昨天看到的這篇 新聞(== 我不看新聞 只看論文) 論文名: A broad survey of choanoflagellates revises the ev olutionary history of the Shaker family of voltage-gated K+ channels in animals 我的個人意見: 它本身是很紮實的成果, 然後沒有廣泛的公眾討論. 但其實這篇有一些很奇異的地方, 看得 留眼淚, 心裡震撼 我猜這板Christian de duve的書迷應該很多, 畢竟是幾本陳述了地球幾十億年的歷史- 從 無生命到現代, 用數學, 化學, 物理, 歷史來分析最小緊密串連到最大的現象的書. 我想到: 從能量到訊號, 2023年之前的教科書/綜述/論文 在2023年, 當時全世界的看法是如何呢? 首先最重要的就是: 即使單細胞生物有類似的蛋白質, 也不會有電壓控制通道這種快速, 電 信號的“功能性“- 因為它們只有一顆細胞: 即使基因組序列很類似- 但沒人覺得編碼跟蛋白質折疊正確, 更別 說形成功能性的電壓控制通道. 雖然早就知道單細胞生物有類似Shaker的基因, 但主流不認為: 通道是功能性的. 這篇研究到底做了什麼事? 可以跟著我下面的感想看 pH敏感性 -> 質子直接調控通道 移除N端球 -> ball and chain機制完整保留 TEA, 4-ap -> 通道結構與動物一致 錄K+電流 -> 蛋白質能正確折疊, 形成四聚體 這不是像Shaker, 這就是Shaker, 而且是能用的Shaker. 但這個生物是單細胞, 沒有神經- 誰會想到它需要“自動關閉“的K+通道? 而且N-type的這個機制複雜到極致, 然後也沒人預料到它還能被質子調控. (這可能就是能量感測器, 後來被動物徵招~ 進入神經系統) 原來質子就是古老的訊號分子. (之一吧== 明顯的有Ca2+ 但我喜歡更質子) 而且, 這通道的pH敏感性, 讓人想到: 回想一下線粒體時代(早於Shaker 5-12億年)的遺產- 早期真核細胞用質子梯度做能量貨幣. 如果K+通道能被質子(pH)調控, 這可能是代謝狀態的感測器: 當細胞代謝旺盛(pH變化)->通道活性改變->膜電位隨之調整 這讓細胞能即時感知自己的能量狀態. 你會想到什麼? 1. 能量守恆 2. 後來動物演化出神經系統時, 這套古老的“pH感測->電訊號“ 機制可能被徵招進入更複 雜的電生理感知調控中 那這說明什麼? 根據Hodgkin-Huxley模型 https://en.wikipedia.org/wiki/Hodgkin%E2%80%93Huxley_model 當膜電位 + Na+, K+通道的開關速度, 到達某個程度, 並受到持續能量維持梯度, “動作電位“ https://en.wikipedia.org/wiki/Action_potential eg 神經細胞 & 肌肉細胞-> 去感知世界/思考/用肌肉去移動物體 這種系統性行為, 會從動態的交互中突然出現 在意義上: 某種東西終於迸發出興奮的光芒. 當時只剩靜待第一個動物的出現- 用能量跟空間拓展 --

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