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电压门控钾离子通道（Voltage-gated Potassium Channels;Kv channels）广泛表达于人体兴奋性和非兴奋性组织，是重要的疾病治疗靶点。小分子配体可以变构调节Kv通道去极化激活过程，这为靶向Kv通道的药物研发提供了依据。但是小分子配体能否直接开放Kv通道目前仍不清楚，这在一定程度上阻碍了靶向非兴奋性组织中Kv通道的药物研发。 KCNQ2通道是首个被确证的能作为癫痫治疗靶点的Kv通道。在神经元静息膜电位低于KCNQ通道激活阈值的情况下，无论神经元是否存在动作电位发放，其小分子激动剂ztz240均能超极化神经元膜电位，这说明ztz240能下调KCNQ通道激活阈值，证明小分子配体调控Kv通道可以不依赖于膜电位去极化。C106是位于KCNQ2第一个跨膜片段(S1)中部的半胱氨酸残基(CySteine;C)。当C106被丙氨酸(Alanine;A)取代后，突变通道在保持与野生型KCNQ2通道相同的电压门控性质的同时，能被ztz240等小分子配体直接开放。经ztz240处理后，C106A突变通道的I-V曲线由外向整流转变为持续开放的线型，证明ztz240开放突变通道不依赖于膜电位去极化。此外，研究还表明ztz240开放C106A突变通道具有剂量依赖性，EC50值为18.79±0.14μM。本部分工作证实小分子配体可以直接开放Kv通道，说明Kv通道具有配体门控性质。 阐明小分子配体开放Kv通道的机制对非兴奋性组织中Kv通道的研究具有一定的指导意义。KCNQ2是四聚体通道。我们与计算学家合作，利用ztz240与KCNQ2作用的热力学模型证实KCNQ2亚基间存在协同效应。构建含有不同C106A突变个数的四聚体通道后，我们发现ztz240开放突变通道高度依赖于通道中含有的C106A突变个数，当通道中仅含有一个C106A突变时，ztz240无法开放突变通道。这说明小分子配体开放突变通道依赖于通道亚基间的协同效应。电压感受区(Voltage-Sensing Domain;VSD)和孔区的耦连是维持Kv通道正常电压门控性质的重要结构基础;我们利用点突变和水解PIP2的方法破坏突变通道VSD和孔区的耦连后发现ztz240对突变通道开放效应不显著，说明小分子配体开放Kv通道依赖于通道VSD和孔区的耦连。此外，在C106位点引入其他13种电中性氨基酸后，我们发现丙氨酸(A)并非唯一一个可以赋予KCNQ2配体门控性质的取代基，甘氨酸(Glycine;G)和丝氨酸（Serine;S）同样可以。对C106X突变通道的综合分析结果表明小分子配体能否直接开放C106X突变通道取决于C106位取代基体积大小，当且仅当取代基体积小于半胱氨酸时，突变通道才能被小分子配体开放。 我们的工作证明小分子配体可以直接开放Kv通道，说明Kv通道具有配体门控性质，为非兴奋性组织中Kv通道的研究奠定了良好的基础，同时也为靶向Kv通道的药物研发提供了新的思路和方向。