Na/I同向转运体（NIS, sodium/iodide symporter）是重要和基础性的质膜蛋白，用于将碘离子传输到甲状腺中，这是生物合成甲状腺激素（中间代谢的主要调节因子）的第一步。NIS与碘离子向内转运之间耦合，从而能够抵抗电化学梯度实现向内转移，同时Na⁺沿着电化学梯度的变化方向朝内部转移。

在NIS的分子结构被鉴定之前的50年，NIS一直是内放射方式治疗癌症（通过¹³¹I^-治疗甲状腺癌）效力最好的核心分子。NIS突变将导致先天性甲状腺功能减退，这种问题需要在出生后立即治疗从而防止发育迟缓和认知缺陷。

有鉴于此，范德堡大学Nancy Carrasco等通过单个颗粒冷冻电子显微镜表征了老鼠的三种NIS结构，分别为没有结合在基底上的结构、结合两个Na⁺和一个I^-的结构、结合一个Na⁺和高铼酸氧阴离子的结构。

本文要点

（1）

通过结构分析、功能表征、理论计算等方式研究底物结合位点以及用于运送离子的关键基团。研究结果直观的提供了NIS如何选择、耦合、转运离子，以及如何传输不同化学计量比的不同基质，如何将基质从其结合腔释放到细胞质中，因此这项研究得以深入的理解NIS的功能。

（2）

Na/I同向转运体是非常重要的质膜转运蛋白，在医学成像到癌症治疗的广泛领域都具有应用。此外，NIS在临床前和临床基因转移研究领域变得日益重要，可能成为监测基因和溶瘤病毒的传递。因此弄清NIS的结构将对这些研究产生重要影响。

参考文献

Silvia Ravera, Juan Pablo Nicola, Glicella Salazar-De Simone, Fred J. Sigworth, Erkan Karakas, L. Mario Amzel, Mario A. Bianchet & Nancy Carrasco, Structural insights into the mechanism of the sodium/iodide symporter, Nature (2022)

DOI: 10.1038/s41586-022-05530-2

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05530-2