Nature新文章解析重要转运蛋白

　　利用X射线晶体学，德克萨斯大学西南医学中心的研究人员确定了帮助维持固醇平衡的人类固醇转运蛋白的三维原子结构。这项研究发布在《自然》（Nature）杂志上。

　　论文的通讯作者、德克萨斯大学西南医学中心生物物理和生物化学助理教授Daniel Rosenbaum博士说：“确定这一蛋白质复合物的结构可帮助我们了解两个组件蛋白协同作用将固醇清除出机体的机制。这一知识转而可能促使找到一些高度 靶向性疗法来治疗或预防与固醇失衡相关的疾病。”

　　胆固醇是细胞膜的重要组成成分。两个ATP结合盒(ABC)半转运蛋白ABCG5和ABCG8形成了一种复合物跨膜转运固醇。

　　具体而言，ABCG5/ABCG8复合物参与了肝脏和肠道排泄固醇。突变破坏任一蛋白均可导致谷固醇血症（sitosterolemia）。Rosenbaum博士说，罹患谷固醇血症的患者组织和血液中胆固醇和其他固醇类水平升高，可在早年引起心脏病发作。

　　在正常情况下，动物通过限制肠道摄取饮食中的固醇，促进肝脏分泌固醇进入到胆汁中来维持固醇平衡。

　　主要作者Jyh-Yeuan "Eric" Lee博士说，人类有48种ABC转运蛋白，分为A-G 7个亚家族。“我们推导的ABCG5/ABCG8复合物结构代表了一种新型的ABC转运蛋白结构，这是在磷脂双分子层结晶，达到原子分辨率的第一个哺乳动 物ABC转运蛋白。”

　　此外，Rosenbaum博士说，研究数据可为阐明其他ABC转运蛋白的结构提供一些重要见解。

　　ABC转运蛋白家族是一大类跨膜蛋白，其主要功能是利用ATP水解产生的能量将与其结合的底物排出细胞外。ABC转运蛋白超家族包含了100余种膜 转运蛋白，广泛存在于细菌、植物和哺乳动物的各种细胞中，主要功能包括有毒物质的输出，营养物质的摄人，离子、多肽和细胞信号的转运等。大部分ABC蛋白 都是由两个跨膜结构域和两个核苷酸结合结构域构成。

　　2013年，来自中国科学院上海生命科学研究院的研究人员Nature杂志上，报道了来自短乳杆菌的一个叶酸能量偶联因子转运蛋白的晶体结构。研究结果为我们提供了FolT重要构象改变的一个模型。

　　2014年，来自美国加州大学旧金山分校、德国法兰克福歌德大学的研究人员，利用单粒子低温电子显微镜揭示出了亚纳米分辨率的异二聚体ABC转运蛋白的结构。这一重要的研究结果发表在11月2日的Nature杂志上。

　　ECF转运蛋白属于一类新型ABC转运蛋白，广泛存在于微生物和植物体中，负责维生素类营养物质的跨膜运输。7月22日，Nature communications发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所张鹏研究组的研究论文。该研究通过解析叶酸ECF转运蛋白复合体中底 物结合蛋白FolT与底物叶酸结合状态的晶体结构以及生化分析比较，揭示了ECF转运蛋白底物结合与释放的门控机制。