在大多數(shù)人心目中，膽固醇（cholesterol）這個詞直接與高脂肪食品、令人堪憂的血液檢測結(jié)果及心血管疾病聯(lián)系在一起。然而，盡管它有這些壞名聲，膽固醇對于我們的健康至關(guān)重要：它能夠穩(wěn)定細(xì)胞膜，是細(xì)胞“發(fā)電廠”——線粒體——生產(chǎn)不同激素的原料。目前，哥廷根Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie的科學(xué)家們首次破解了分子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白TSPO的高分辨率結(jié)構(gòu)，TSPO蛋白可將膽固醇運(yùn)入線粒體。這種蛋白也是診斷標(biāo)記物和不同藥物（例如Valium安定）的一個停泊位點(diǎn)。關(guān)于其三維形狀和功能的詳細(xì)知識，可為診斷和治療開辟新的視角。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年3月21日的《Science》雜志。

在活細(xì)胞內(nèi)，線粒體不僅是最重要的能源供應(yīng)者，還生產(chǎn)類固醇激素如睪酮和雌二醇，這些激素控制著身體內(nèi)的許多過程。類固醇激素的生產(chǎn)原材料就是膽固醇，膽固醇必須首先被跨膜運(yùn)送進(jìn)入線粒體。這項(xiàng)艱難的任務(wù)是由一個分子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白TSPO在線粒體外膜完成。哥廷根科學(xué)家Markus Zweckstetter和Stefan Becker與兩個研究小組合作，利用核磁共振光譜，在原子級別上解開了這一蛋白的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)。

研究人員通過應(yīng)用一個巧妙的技巧，取得了這一突破：在實(shí)驗(yàn)中，他們將轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白耦合到一個重要的診斷標(biāo)記PK11195上；正是這個復(fù)合物使科學(xué)家們獲得了可分析的結(jié)果。事實(shí)上，TSPO結(jié)構(gòu)不僅提供了膽固醇如何被運(yùn)送到線粒體的線索。而且，研究小組負(fù)責(zé)人Markus Zweckstetter支持：“現(xiàn)在，我們對于TSPO如何識別和結(jié)合診斷性標(biāo)記及藥物，也有了一個更好的理解。”

長期以來，TSPO被成功地應(yīng)用在一些疾病的診斷和治療中。馬克斯普朗克研究人員、蛋白質(zhì)化學(xué)家Stefan Becker解釋說：“當(dāng)大腦受傷或發(fā)炎時，其細(xì)胞會生產(chǎn)更多的TSPO。這一事實(shí)被用于神經(jīng)退行性疾病的診斷，如帕金森病和阿爾茨海默氏病。”推薦閱讀：Cell：分子伴侶結(jié)合tau蛋白引起阿爾茨海默病。

醫(yī)生還使用放射性標(biāo)記的分子如PK11195，來可視化大腦的發(fā)炎區(qū)域。對TSPO如何結(jié)合這類標(biāo)記的更詳細(xì)了解，可為影像診斷開辟新的途徑，也為這類疾病和炎癥的早期檢測，構(gòu)建了一個重要的步驟。

TSPO還結(jié)合一些藥物，如安定diazepam，也被稱為Valium的商品名。Diazepam不僅廣泛用于處方鎮(zhèn)靜劑，還可用于治療焦慮癥和癲癇發(fā)作。哥根廷研究人員希望，這些關(guān)于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息，將有助于新的TSPO結(jié)合藥物的開發(fā)。