曾华强沈杰团队围绕K⁺-Cl⁻共转运体在氯离子主动运输中的功能调控取得新进展

近日，我院曾华强教授/沈杰研究员团队在CCS Chem. 期刊上在线发表了题为 “Programmable Artificial K⁺-Cl^- Cotransporters Harness K⁺ Flux to Drive Secondary Active Chloride Transport” 的原创性研究成果。该研究成功构建了一种基于氨基酸骨架的人工K⁺-Cl⁻协同转运系统，通过精确调控K⁺/Cl⁻选择性，实现了由K⁺梯度驱动的Cl⁻次级主动跨膜传输，突破了现有人工转运蛋白在可控主动离子运输方面的功能局限。

该研究报道了一类新型的人工K⁺-Cl⁻协同转运蛋白（AKCC）系统，该系统基于合理设计的双通道架构，在一个统一的、基于氨基酸的框架内集成了K⁺和Cl⁻的传导路径，通过精确调控K⁺/Cl⁻选择性，首次实现了由K⁺浓度梯度驱动的高效次级Cl⁻主动转运。性能最佳的AKCC—6F12，具有平衡的K⁺/Cl⁻选择性比（2.48），并在模拟心肌细胞环境中展现出良好的Cl⁻主动转运。这项工作弥合了静态仿生与动态可控分子转运之间的关键鸿沟，不仅展示了一种模拟自然界中动态、偶联主动转运的新型合成系统，而且为创建具有类生命、可调节特性的分子转运蛋白提供了一种通用设计范式，在细胞生物学和生物工程领域展现出重要的应用潜力。

福州大学化学学院沈杰研究员为通讯作者，福州大学化学学院博士研究生张新昕为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省“雏鹰计划”青年拔尖人才项目和福州大学启动基金的资助。

论文信息：Xinxin Zhang, Mingju Luo, Jianru Wang, Wenju Chang1, Jie Shen,* and Huaqiang Zeng. Programmable Artificial K⁺-Cl^- Cotransporters Harness K⁺ Flux to Drive Secondary Active Chloride Transport. CCS Chem. 2026, 202607940. DOI: 10.31635/ccschem.026.202607940