Nature解析重要轉運蛋白
日期：2014-11-06 09:26:22
來自美國加州大學舊金山分校、德國法蘭克福歌德大學的研究人員，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(ATP binding cassette)轉運蛋白的結構。這一重要的研究結果發表在11月2日的《自然》（Nature）雜志上。
ABC轉運蛋白家族是一大類跨膜蛋白，其主要功能是利用ATP水解產生的能量將與其結合的底物排出細胞外。ABC轉運蛋白超家族包含了100余種膜轉運蛋白，廣泛存在于在從細菌到人類各種生物體中。
正常生理條件下，ABC蛋白是細菌質膜上糖、氨基酸、磷脂和肽的轉運蛋白，是哺乳動物細胞質膜上磷脂、親脂性藥物、膽固醇和其他小分子的轉運蛋白。其在肝、小腸和腎等器官細胞質膜分布豐富，能將天然毒物和代謝廢物排除體外。研究表明其與病原體的癌細胞的多藥耐藥以及許多的人類疾病存在關聯。
法蘭克福歌德大學生物化學研究所的Robert Tampé教授說：“一方面，ABC轉運蛋白引起了如囊性纖維化等疾病，另一方面它們對免疫系統識別感染細胞或癌細胞負責。由于它們可導致細菌和其他病原體對抗生素耐藥，因此ABC轉運蛋白具有重要的醫學、工業及經濟意義。同樣的，它們還幫助了癌細胞保護自身不受細胞生長抑制劑的傷害，由此決定了化療是否能夠取得成功。”
Robert Tampé領導的研究小組與加州大學舊金山分校的同事們合作，借助于高分辨率低溫電子顯微鏡第一次成功確定了不對稱ABC轉運蛋白復合物的結構。“在過去的5年里，我們成功地開發了許多創新性的方法。這使得我們獲得了從前難以想象的一些認知，”Tampé說。
研究人員在當前的Nature雜志上報告說，他們以前所未有的亞納米分辨率調查了冷凍的單個ABC轉運蛋白復合物。為此目的，他們利用了一種新開發的單電子攝像機、新的成像過程和特異的抗體片段，確定了這一動態轉運機器的結構和構象。
“結合物理、生物技術、生物化學和結構生物學方法，促成了在闡析大分子復合物結構方面巨大的飛躍。這種方法將推動針對性地開發出引領潮流的治療方法，”Tampé說。
上一篇： Nature揭示HIV驚人發現
下一篇： 科學家重建胚胎發育的早期階段
