利用X射線晶體學(xué)，德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員確定了幫助維持固醇平衡的人類固醇轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的三維原子結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)研究發(fā)布在《自然》（Nature）雜志上。

論文的通訊作者、德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心生物物理和生物化學(xué)助理教授Daniel Rosenbaum博士說：“確定這一蛋白質(zhì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)可幫助我們了解兩個(gè)組件蛋白協(xié)同作用將固醇清除出機(jī)體的機(jī)制。這一知識(shí)轉(zhuǎn)而可能促使找到一些高度靶向性療法來治療或預(yù)防與固醇失衡相關(guān)的疾病。”

膽固醇是細(xì)胞膜的重要組成成分。兩個(gè)ATP結(jié)合盒(ABC)半轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ABCG5和ABCG8形成了一種復(fù)合物跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)固醇。

具體而言，ABCG5/ABCG8復(fù)合物參與了肝臟和腸道排泄固醇。突變破壞任一蛋白均可導(dǎo)致谷固醇血癥（sitosterolemia）。Rosenbaum博士說，罹患谷固醇血癥的患者組織和血液中膽固醇和其他固醇類水平升高，可在早年引起心臟病發(fā)作。

在正常情況下，動(dòng)物通過限制腸道攝取飲食中的固醇，促進(jìn)肝臟分泌固醇進(jìn)入到膽汁中來維持固醇平衡。

主要作者Jyh-Yeuan "Eric" Lee博士說，人類有48種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，分為A-G 7個(gè)亞家族。“我們推導(dǎo)的ABCG5/ABCG8復(fù)合物結(jié)構(gòu)代表了一種新型的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)，這是在磷脂雙分子層結(jié)晶，達(dá)到原子分辨率的第一個(gè)哺乳動(dòng)物ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。”

此外，Rosenbaum博士說，研究數(shù)據(jù)可為闡明其他ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)提供一些重要見解。

ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族是一大類跨膜蛋白，其主要功能是利用ATP水解產(chǎn)生的能量將與其結(jié)合的底物排出細(xì)胞外。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族包含了100余種膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，廣泛存在于細(xì)菌、植物和哺乳動(dòng)物的各種細(xì)胞中，主要功能包括有毒物質(zhì)的輸出，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝人，離子、多肽和細(xì)胞信號(hào)的轉(zhuǎn)運(yùn)等。大部分ABC蛋白都是由兩個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和兩個(gè)核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域構(gòu)成。

2013年，來自中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院的研究人員Nature雜志上，報(bào)道了來自短乳桿菌的一個(gè)葉酸能量偶聯(lián)因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的晶體結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果為我們提供了FolT重要構(gòu)象改變的一個(gè)模型。

2014年，來自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校、德國(guó)法蘭克福歌德大學(xué)的研究人員，利用單粒子低溫電子顯微鏡揭示出了亞納米分辨率的異二聚體ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)。這一重要的研究結(jié)果發(fā)表在11月2日的Nature雜志上。

ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白屬于一類新型ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，廣泛存在于微生物和植物體中，負(fù)責(zé)維生素類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。7月22日，Nature communications發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所張鵬研究組的研究論文。該研究通過解析葉酸ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白復(fù)合體中底物結(jié)合蛋白FolT與底物葉酸結(jié)合狀態(tài)的晶體結(jié)構(gòu)以及生化分析比較，揭示了ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白底物結(jié)合與釋放的門控機(jī)制。