人工培育富含叶酸作物瓶颈突破

　　上海生命科学研究院植生生态所公布一项最新研究，提出了叶酸通过ECF转运蛋白跨膜转运机制的模型，这是膜转运蛋白研究领域的重大突破，为人们理解维生素(特别是叶酸)如何跨细胞膜转运进入细胞的过程迈出了一大步，对今后人工培育富含叶酸的作物品种具有重要作用。4月14日《自然》(Nature)在线发表了该项研究成果。

　　叶酸参与细胞内众多重要生化过程，包括DNA和氨基酸的合成。植物以及多数微生物能自身合成叶酸，而人和动物体不能合成叶酸。研究表明，人体叶酸摄入不足会导致胎儿神经系统发育的缺陷、巨幼细胞贫血等重大疾病。据统计我国居民中叶酸摄入不足的比例高达20%，每年有近10万新生儿因叶酸缺乏导致神经系统发育缺陷。因此，通过育种途径培育富含叶酸的作物品种对提高国民健康水平具有重要意义。虽然科学家们经过长期的研究阐明了叶酸的合成途径，并发现叶酸是通过多种转运蛋白在细胞或者细胞器之间穿梭，但关于其跨膜转运的机制一直不清楚。

　　ECF转运蛋白属于新的ABC(ATP Binding Cassette)转运蛋白，主要转运多种B族维生素和微量元素。此次解析的叶酸ECF转运蛋白结构是迄今第一个ECF型ABC转运蛋白复合体的结构，也是叶酸跨膜转运蛋白的首个结构。这一结构的解析揭示了ECF转运蛋白与经典ABC转运蛋白的显著差异、能量耦合的结构基础。

　　《自然》同期还刊发了清华大学生命科学学院施一公教授研究组的《细菌能量耦合因子转运蛋白结构》研究论文。论文首次提出了能量耦合因子转运蛋白复合物四聚体的晶体结构，并通过结构信息阐述了该蛋白复合物工作的分子机制。清华大学医学院副研究员王廷亮和生命联合中心一年级博士生付国斌共同为文章第一作者。能量耦合因子转运蛋白(energy—coupling factor transporter)是一类近年来新鉴定的转运蛋白，广泛存在于革兰氏阳性病原菌之中，负责摄入一些维生素及其他微量元素。