通過獲得的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)來理解其功能是結(jié)構(gòu)生物學(xué)zui激動人心的時候。限于篇幅，這里僅舉一例：

從20世紀(jì)50年代開始對鉀離子通道的研究發(fā)現(xiàn)，鉀離子通道有兩個非常奇特的性質(zhì)，一是它能嚴(yán)格區(qū)分鈉離子和鉀離子，只允許鉀離子通過；二是它通過鉀離子的速度非?？?，每個鉀離子通道每秒能達(dá)到10⁸個，鉀離子通過鉀離子通道時像在水里通過一樣，幾乎沒有電阻。KcsA鉀離子通道的晶體結(jié)構(gòu)為我們理解這個特殊的性質(zhì)提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(圖4-4-4)。

每個KcsA鉀離子通道的亞基含兩個穿膜α-螺旋(外螺旋和內(nèi)螺旋)，一個通道螺旋，以及一個由指紋序列構(gòu)成的類似折疊片的稱為離子選擇篩的結(jié)構(gòu)。四個KcsA亞基圍成包含一個*離子通道的孔道，這個離子通道從細(xì)胞膜外到細(xì)胞膜內(nèi)依次由離子選擇篩、*空穴和門構(gòu)成。在離子選擇篩上，指紋序列TVGY的主鏈羰基指向*離子通道，這些羰基和蘇氨酸(T)的側(cè)鏈羥基構(gòu)成四個鉀離子結(jié)合位點(diǎn)，每個鉀離子結(jié)合位點(diǎn)均由上面四個氧原子和下面四個氧原子構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)和*空穴中水合鉀離子的結(jié)構(gòu)非常相像。

鉀離子要穿過離子選擇篩需要經(jīng)過：①脫水進(jìn)入離子選擇篩：②依次躍遷過四個鉀離子結(jié)合位點(diǎn)；③離開離子選擇篩再水合為水合鉀離子。通常情況下，離子在水臺狀態(tài)和脫水狀態(tài)之間有很大的能量差異，鉀離子通道離子選擇篩這個特殊的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致鉀離子在水合狀態(tài)和進(jìn)入離子選擇篩后脫水狀態(tài)之間幾乎沒有能量差異，使得鉀離子能夠無阻力地穿過離子選擇篩。

來源：北京標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)