钙通道是专门针对钙离子的膜通道。生物体中的钙含量与许多最基本的生物过程密切相关，也和神经退行性疾病、糖尿病等的疾病环境有关。半个世纪以来，人们用生理和生物物理学的方法来研究钙通道，未能找到它的分子基础。
哈佛大学医学院系统生物学副教授范思·穆萨和同事研究线粒体已经长达10年。2008年，他们曾鉴定出1098个人类和鼠类的线粒体蛋白，发表了一份综合蛋白及蛋白质组目录，名为“MitoCarta”，但其中大部分蛋白质的功能还不明确。2010年9月，他们通过MitoCarta目录找到了一个与线粒体摄取钙有关的特殊蛋白，命名为MICU1。
但MICU1并没有跨越膜，只是钙通道机制中一个重要组成部分，作为膜通道调控器，与它相对应的蛋白才是真正的“运输车”。研究小组再以MICU1为引线，搜寻了全部RNA基因组和蛋白质表达数据库，以及包含了500个物种的基因组信息，终于发现有一种未知的、功能不明的蛋白质，在形状上跟MICU1正相对应。研究人员给它取名为MCU，即“线粒体钙单输送体”。
为了证实MCU是线粒体钙吸收的关键蛋白，他们与Alnylam制药公司合作，利用一种RNAi工具（能选择性地使细胞中基因丧失活性）让小鼠肝脏中的MCU丧失了活性，尽管小鼠没有立即显出反应，但它们肝脏组织中的线粒体已经丧失了吸收钙的功能。
穆萨表示，这在某些人类疾病中也能得到证实。神经组织退化类疾病的患者，其大脑神经元常会出现线粒体钙负荷超标。胰岛素等许多激素也是由于细胞质中的钙介入而释放，清除细胞质中的钙，线粒体就会发出相关信号。MICU1和MCU不仅对研究能量代谢和细胞信号之间的关系具有重要意义，对缺血性损伤、神经退行性疾病、糖尿病等多种疾病，也是重要的药物标靶。
来源：科技日报