顏寧等在《天然》頒發(fā)論文揭露轉(zhuǎn)運(yùn)卵白構(gòu)造

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　　【消息中央訊】9月27日，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院教學(xué)顏寧擔(dān)任的研究組與性命學(xué)院王佳偉博士、龔海鵬博士配合在《天然》在線(xiàn)揭橥論文，報(bào)道大腸桿菌巖藻糖（L-fucose）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（FucP）結(jié)構(gòu)與功效的研究。該論文將于10月7日在《做作》期刊的紙版揭曉。

大腸桿菌巖藻糖（L-fucose）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（FucP）結(jié)構(gòu)

　　FucP附屬于Major Facilitator Superfamily (MFS)超家族。MFS超家族轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是一類(lèi)無(wú)比陳舊、在各個(gè)物種中都起側(cè)重要作用的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，今朝已知一級(jí)序列的家族成員跨越一萬(wàn)個(gè)，它們?cè)陴B(yǎng)分物資和代謝產(chǎn)品的轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)菌抗藥性以及神經(jīng)旌旗燈號(hào)傳導(dǎo)等各類(lèi)心理進(jìn)程中起著重要作用。因?yàn)镸FS轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的重要生理功能，它們的結(jié)構(gòu)與功能遭到了普遍的關(guān)注。但是迄今為止，這個(gè)家族中只要三個(gè)蛋白的結(jié)構(gòu)被報(bào)道，而且觀(guān)察到的僅有向胞內(nèi)開(kāi)放與兩頭關(guān)閉兩種構(gòu)象。一直以來(lái)，為了證明最基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)運(yùn)道理實(shí)用于MFS家族，本事域急切盼望獲得向胞外開(kāi)放的MFS轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的構(gòu)象。

　　為理解MFS蛋白的任務(wù)機(jī)理，顏寧研究組抉擇了糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的代表FucP作為研究工具， FucP是一類(lèi)依附于質(zhì)子梯度的同向共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（Proton Symporter），存在高度的底物特異性。清華大學(xué)兩位本科生黨尚宇、孫林峰同學(xué)從三年級(jí)寒假開(kāi)端動(dòng)手研究該蛋白的結(jié)構(gòu)與功能，經(jīng)由一年半的摸索，終究在2009年秋失掉了FucP在3.1埃辨別率的晶體結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)顯示FucP處于向胞外開(kāi)放的構(gòu)象，這是第一個(gè)MFS家族的此類(lèi)結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)則上證實(shí)了MFS家族兩個(gè)構(gòu)象互變以轉(zhuǎn)運(yùn)底物的料想。FucP分為N和C兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，轉(zhuǎn)運(yùn)通道高深莫測(cè)。十分有意思的是，N domain朝向轉(zhuǎn)運(yùn)通道一側(cè)的名義電勢(shì)主要為負(fù)電性，而C domain的表面則重要為疏水性和正電性,清華中層培訓(xùn)班。獲得蛋白結(jié)構(gòu)當(dāng)前，在黃永鑒等同窗的鼎力輔助下，他們又經(jīng)過(guò)近半年的生物化學(xué)研究，揭露了FucP在底物辨認(rèn)和轉(zhuǎn)運(yùn)，和質(zhì)子傳遞偶聯(lián)過(guò)程當(dāng)中起要害感化的殘基D46和E135。這些研究表現(xiàn)，F(xiàn)ucP與LacY存在著分歧的質(zhì)子通報(bào)機(jī)理，為懂得MFS家屬供給了一個(gè)新的重要研究體系。

　　膜蛋白的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究始終以來(lái)是結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域公認(rèn)的重點(diǎn)及難點(diǎn)。1985年，第一個(gè)膜蛋白結(jié)構(gòu)問(wèn)世，那時(shí)總計(jì)唯一不到200個(gè)生物大分子結(jié)構(gòu)。而時(shí)至本日，PDB收錄的近7萬(wàn)個(gè)生物年夜份子結(jié)構(gòu)中，膜蛋白結(jié)構(gòu)不到700個(gè)，此中新型的膜蛋白結(jié)構(gòu)又只要250多個(gè)，足見(jiàn)膜蛋白結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的艱苦。清華大學(xué)構(gòu)造生物學(xué)核心在從前兩年間接踵報(bào)導(dǎo)了3個(gè)新型膜蛋白的4個(gè)晶體結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠浞�新性跟重要性�?篇學(xué)術(shù)論文全體頒發(fā)于《天然》或《迷信》，為我國(guó)的膜卵白結(jié)構(gòu)生物學(xué)研討作出了主要奉獻(xiàn)，其結(jié)果在國(guó)際結(jié)構(gòu)生物學(xué)范疇取得了充足存眷。（供稿 醫(yī)學(xué)院 編纂 襄樺）