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當鈣庫空了！STIM1如何成為細胞中的鈣感應英雄？
在生命的微觀世界中，鈣離子(Ca2+)是細胞內部的重要信號分子，影響著多種生理過程。當這些鈣庫空了，細胞又該如何應對呢？隨著對鈣通道理解的深入，STIM1這一蛋白質逐漸被認識為在鈣離子調控過程中的關鍵角色。透過其在內質網與細胞膜之間的協同作用，STIM1成為了一位真正的鈣感應英雄。
CRAC通道與STIM1的角色
鈣釋放激活通道(CRAC)是一組特化的鈣離子通道，其在細胞內鈣離子儲備耗盡時負責從細胞外補充鈣。CRAC通道的核心蛋白質是Orai，而STIM1則是其必須的配件。STIM1位於內質網膜上，能夠感知內部鈣離子的濃度，一旦發現鈣離子濃度過低，便會迅速改變形態並與細胞膜表面的Orai形成互動，開啟鈣通道。
STIM1與Orai的結合啟動了一個過程，這一過程不僅將鈣離子重新引入細胞內，還促進了一系列信號傳導途徑的激活。
STIM1的結構與功能
STIM1是一種跨膜蛋白，其結構相對簡單，大約有250個氨基酸殘基，能夠高效地執行其鈣感應功能。當ER內鈣濃度降低，STIM1分子會聚集到細胞膜上，促使CRAC通道的開啟，進而促進鈣離子的進入。
STIM1在淋巴細胞中的作用
在免疫系統中，淋巴細胞對鈣的需求尤為迫切。發現STIM1在小鼠的T細胞中表達量是B細胞的四倍，這使得T細胞能夠應對更多的鈣 influx。此功能在免疫反應中至關重要，如促進轉錄因子NFAT的激活，進而影響基因表達。
淋巴細胞中的CRAC通道不僅是鈣的進入通道，更是細胞對外界環境反應的“聽力”，能夠調節細胞增殖和發育等多個生理過程。
重組與調控：SOCE的調節
儲存操作鈣進入(SOCE)是調節細胞內鈣平衡的重要機制。STIM1和Orai是這一機制的核心組分。特別是SARAF這一負調控因子，通過與STIM1的相互作用，幫助細胞在鈣過載的情況下進行自我調節，以防止細胞因鈣過多而受到損害。
SARAF的作用在維持細胞內鈣的恰當濃度、以及避免鈣引起的毒性中顯得尤為重要。
STIM1與遺傳疾病的關聯
在一些重度聯合免疫缺陷(SCID)患者中，STIM1或Orai的缺陷導致了CRAC通道的失效，這使得他們的免疫系統無法正常對抗外來病原體。對於這類病症的研究，不僅有助於了解免疫功能的基礎，也可能引導今後的治療方案。
結論
STIM1憑藉其獨特的結構和功能，在鈣通道的開啟及調控中發揮了不可或缺的作用。從細胞的存活到免疫反應，STIM1的功能無處不在。隨著生物醫學的發展，未來我們將如何利用這些發現來改善人類健康呢?
