2019全国电子显微学年会分论坛：低温带来不一样的视角

　　分析测试百科网讯 2019年10月18日，2019年全国电子显微学学术年会第三天，低温电子显微学表征分论坛迎来学术交流的顶峰。来自清华大学、中国科学院生物化学与细胞生物学研究所、北京大学、北京生命科学研究所、中国科技大学、浙江大学、西湖大学等多名国内知名学者为听众带来一场低温电子显微学领域的学术盛宴。分析测试百科网与中国电子显微镜学会共同为您带来精彩报导。

北京生命科学研究所 郑三多研究员

　　由北京生命科学研究所郑三多研究员带来精彩报告，题目是“Mechanisms of Rapid Desensitization of G Protein-Coupled Receptors”。GABAB（γ-氨基丁酸B型受体）是一种抑制性神经递质受体，属于C家族G蛋白偶联受体（GPCR）。那么，KCTD蛋白如何通过与GABAB结合实现快速关闭离子通道？团队通过X射线晶体学、TEM等分析发现，GABAB-KCTD复合物是同源五聚体结构，其结构内部的关键残基突变导致KCTD失去抑制G蛋白调控钾通道（GIRK）的能力，使细胞内的钾离子外流，导致细胞膜的超极化，进而降低动作电位的频率，减少神经递质的释放。这项研究为探索GABAB受体下游药物作用靶点提供新的思路。

中国科学院生物化学与细胞生物学研究所 丛尧研究员

　　由中国科学院生物化学与细胞生物学研究所丛尧研究员带来精彩报告，题目是“An ensemble of Cryo-EM structures of TRiC reveal its conformational landscape and subunit specificity”。细胞中的TRiC与蛋白质折叠有着密不可分的关系。团队利用TRiC需要在ATP驱动下才能实现相应功能的机制，在0.05 mM 和0.1 mM ADP-AIFx浓度下，成功解析了9个TRiC三维结构，证明了TRiC结构中CCT4亚基最后结合ATP过程是该复合体关环的限速步骤，CCT8亚基则始终与ADP结合几乎不参与ATP循环，最终阐释了TRiC变构的特异性机制。

中国科学技术大学 王雪娟教授

　　由中国科学技术大学王雪娟教授带来精彩报告，题目是“ATM和ATR激酶活化的分子机制”。ATR激酶负责启动细胞对基因组不稳定的响应和修复，一旦感应到DNA损伤将迅速活化。团队通过对酵母的ATR激酶及其结合蛋白ATRIP复合物解析，发现细胞内的 ATR以ATR-ATRIP异二聚体的同源二聚体的形式存在，节位点mTOR是调节ATR生物学功能的关键位点。这一发现为新型ATR激酶抑制剂研制提供了新思路。

北京大学 李宁宁副研究员

　　由北京大学李宁宁副研究员带来精彩报告，题目是“Cryo-EM structure and assembly of PVC, an extracellular contractile injection system”。PVC是发光杆菌释放到胞外进攻真核细胞的一种物质。经TEM解析，PVC颗粒优势长度约为117 nm，多数组成元件与T4尾部具有基因同源性，同时进行了简化和基因融合。团队的另一个发现是，PVC末端的帽子结构与内管的最顶层对接，并用六个伸展臂与外筒结合，从而将内外筒一起锁定在预收缩状态。这些发现阐释了细菌可收缩注射系统的结构和工作机制。

清华大学 杨茂君教授

　　由清华大学杨茂君教授带来精彩报告，题目是“Discovery the composition of mitochondrial respiratory chain”。呼吸作用是生物体内最基础的能量代谢活动之一，由线粒体内膜上的5种呼吸链超级复合蛋白分步完成的。通过Cryo-TEM技术，成功破解了呼吸链超级复合物I1III2IV1高分辨三维图像，证明了呼吸链超级复合蛋白的存在。凭借这项发现，杨茂君提出的全新电子传递模型得到了有力的支持，同时也解释了ATP呈现状排布的原因。

浙江大学 张兴教授

　　由浙江大学张兴教授带来精彩报告，题目是“人源神经谷氨酸受体中质子感应器作用机理的结构基础”。NMDA受体在神经发育、形成、学习与记忆的可塑性中起到着重要作用。经过Cryo-TEM构建不同pH条件的GluN三维图像，发现质子传感器主要存在GluN2A亚基的N-末端结构域；在不同pH环境下，N-末端结构域发生重组现象，控制了通道的开关，为后续质子感应器研究提供了理论依据。

中国科学技术大学 孙林峰教授

　　由中国科学技术大学孙林峰教授带来精彩报告，题目是“Insights into a plant Hyperosmolarity-gated Ca²⁺-permeable Channel”。细胞膜上存在感受机械力变化的蛋白，在渗透压的刺激下，钙离子通过OSCA1控钙通道进入血液中，达到调节细胞渗透压目的。目前，已经发现OSCA家族蛋白有15种同源蛋白，包含11个跨膜蛋白。团队利用Cryo-EM分析后发现其封闭区域的疏水性氨基酸对Ca²⁺的转运起到重要作用。另外，团队也发现E531是激活通道的关键。

中山大学 刘迎芳教授

　　由中山大学刘迎芳教授带来精彩报告，题目是“流感病毒复制及宿主免疫防御机制研究”。流感病毒作为RNA病毒有三种RdRP机制，通过Cryo-EM，团队获得了流感病毒的四聚体三维图，成功解析了流感病毒RdRP三维结构。

　　脓毒症作为急性炎症反应的代表，其发生率、死亡率远超平均水平。体内的DAMP则可以放大炎症反应。刘迎芳团队发现，干扰素诱导蛋白NMI和IFP35家族蛋白是DMAP分子，可以放大炎症反应。实验证明，若将NMI和IFP35相关基因敲除可以显著降低脓毒症，提高了生存率，为炎症治疗提供了新的思路。

中国科学院广州生物医药与健康研究院 何俊研究员

　　由中国科学院广州生物医药与健康研究院何俊研究员带来精彩报告，题目是“冷冻电镜技术在抗体药物研发中的应用”。传统的药物结构研发过程主要利用X-Ray 晶体结构成像和NMR。自2013年开始，Cryo-EM开始逐渐进入各大药企研发流程之中，为其提供药物分子的三维结构、相位信息和蛋白原始结构信息等，可以用于了解药物的作用模式（MOA）和设计抗原的Ab表位。

中国科学院生物物理研究所 王权研究员

　　由中国科学院生物物理研究所王权研究员带来精彩报告，题目是“Cryo-EM in structural analysis of anti-TB drug targets: our case studies”。结核分枝杆菌是致死率最高之一的细菌之一，绝大部分的治疗药物已经面世超过50年，对于多耐药结核分枝杆菌和极耐药结核分枝杆菌治疗效果并不显著。团队通过Cryo-EM解析高分辨三维结构，发现复合物III和复合物IV组装形成的超级复合物对结核分枝杆菌能量供应十分重要，从而揭示了细菌内部电子从复合物III到复合物IV之间的完整传递路径，以及两个复合物间的串联反应机制。另外，团队证实了SOD在分枝杆菌细胞质内与呼吸链复合体间的相互作用机制，为新的药物研发提供了新思路。

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