2012年3月11日,清华大学生命学院施一公教授研究组在《自然》(Nature)在线发表了名为“Structure and mechanism of a glutamate-GABA antiporter”的科研论文,报道了大肠杆菌谷氨酸:γ-氨基丁酸(GABA)反向转运蛋白 (GadC) 的晶体结构,并结合生化实验提出了GadC转运底物的可能机制。
2011年在欧洲爆发的肠溶血性大肠杆菌疫情导致数千人感染,多人死亡,并引起了极大的社会恐慌。大肠杆菌O104:H4菌株是这一疫情的罪魁祸首。食物来源的大肠杆菌必须通过极酸的胃环境 (pH~2) 才能到达肠道,为了保证在如此低的pH下仍然能够存活,大肠杆菌进化出了多个抗酸系统来对抗极酸环境。因此研究大肠杆菌抗酸机制对人类健康有直接的重要意义。
大肠杆菌抗酸系统II (Acid Resistance system 2)通过谷氨酸:γ-氨基丁酸反向转运蛋白 (GadC) 将细胞外的谷氨酸转运到细胞内,在胞浆内谷氨酸发生脱羧反应,消耗一个质子生成γ-氨基丁酸,而产物γ-氨基丁酸再被GadC转运到细胞外。整个过程相当于向细胞外排出一个质子,降低了细胞内的质子浓度,从而起到了抗酸的作用。理解GadC的工作机理对于研究肠道致病菌抗酸系统十分关键。从GadC的三维空间结构信息入手,施一公教授研究组解析了大肠杆菌GadC高分辨率的晶体结构。结构分析表明,含有12个跨膜螺旋的GadC在pH碱性条件下呈现出转运通道开口朝向胞内的构象,令人惊奇的是,GadC羧基端结构域在细胞内一侧像塞子一样将转运通道封闭住。同时进一步的生化实验表明,GadC对底物的转运严格依赖于环境pH值:野生型GadC在pH小于6.5的环境下才具有转运能力,而在pH大于6.5的环境中完全没有活性。羧基端“塞子”结构域在GadC感受pH的过程中起到了重要的调节作用。这样一种机制既保证了抗酸系统在极酸环境中能够启动并转运底物,又防止其在正常生理条件下造成胞内质子不必要的外流。
日前,西湖大学校长施一公等多位专家参加第十五届中国生物产业大会。基于全球未来生物医药产业布局及我国的重点研究方向,当前至2035年我国产业发......
6月10日,第十五届中国生物产业大会在武汉开幕,众多院士专家、企业代表汇聚一堂,共同研讨生物医药技术发展。中国科学院院士、中国生物工程学会理事长高福,中国科学院院士、西湖大学校长施一公等专家的主旨演讲......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499712.shtm......
长久以来,剪接体的调控机理是怎样的,它们在细胞内部的动态组合和变化是怎样的,深深地吸引着科学家们的研究兴趣,但其神秘的面纱一直未被揭开。2023年4月6日,西湖大学施一公团队在 Molecu......
从tRNA前体(pre-tRNA)中去除内含子在生命的三个王国中都是必不可少的。在人类中,这一过程是由tRNA剪接内切酶(TSEN)介导的,包括四个亚基:TSEN2、TSEN15、TSEN34和TSE......
2月21日,联合国教科文组织(UNESCO)官网公布了2023年(第七届)“联合国教科文组织——赤道几内亚国际生命科学研究奖”的4位获奖者。著名生物学家、中国科学院院士、西湖大学校长施一公因在剪接体相......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492652.shtm科技日报讯(记者刘园园)记者1月15日从西湖大学获悉,该校施一公团队历经8年探索,在......
55岁的施一公很少如此动容。“如果回溯25年,我能够得到稳定支持的话,我相信我会更大胆。我一定会按我的性格,选择最不可思议的科学研究项目去进行,一定会的!”在“新基石研究员项目”的镁光灯下,中国科学院......
2023年1月13日,备受关注的“新基石研究员项目”公布,首届科学委员会主席施一公等人宣布了资助者名单。“新基石研究员项目”最大的特色是“选人,不选项目”,因此被称为中国版的“HHMI计划”。项目由腾......
载脂蛋白E的三种亚型(APOE2,APOE3和APOE4)仅在两个氨基酸位置上存在差异,但其免疫调节作用却截然不同。这种APOE亚型依赖的潜在机制仍然是谜。2023年1月2日,西湖大学施一公团队在Ce......