1月29日凌晨,中国科学院物理研究所和北京凝聚态物理国家研究中心姜道华团队联合北京大学雷晓光团队等单位的科研力量,在国际学术期刊《自然》上发表了一项突破性的研究成果。这项研究通过重构出高分辨率冷冻电镜结构,首次揭示了胆汁酸关键转运蛋白OSTα/β的组装方式及转运机制。 OSTα/β作为胆汁酸肝肠循环中的关键蛋白,负责将约95%的胆汁酸回收至肝脏进行重复利用。它属于溶质载体蛋白家族(SLC),能够双向转运胆汁酸和固醇类物质。 在此之前,OSTα/β的结构与功能机制一直不明晰,限制了对其调控作用的深入理解。此次研究通过综合结构分析、转运实验和分子动力学模拟等手段,提出了一个全新的“滑梯”转运模型。 这种新型模型表明,OSTα/β蛋白的底物转运过程并不需要大幅度的构象变化。相反,它通过一个半嵌入膜内的通道把底物像滑滑梯一样从细胞内运输到细胞外或反之。这种转运方向依赖于胆汁酸跨细胞膜的浓度梯度。 这次研究揭示了OSTα/β是由两个OSTα和两个OSTβ亚基组成的异源四聚体。各亚基之间相互作用紧密,确保了这个蛋白的稳定性。这种组装形式也是首次被发现和明确。 这个发现为理解胆汁酸的跨膜运输提供了全新的结构框架,也为靶向药物开发奠定了坚实基础。 这个研究成果对于相关疾病的精准干预带来了全新可能性。通过这个发现,人们可以设计激动剂来增强OSTα/β功能,或设计高选择性抑制剂来治疗特定类型胆汁淤积。 因为OSTα/β在肝肠循环过程中起到重要作用,所以未来可能成为具有潜力的肝肠疾病药物靶点。目前虽然还没有直接作用于该蛋白的靶向药物,但这项研究为相关领域开辟了新方向。 中新网北京1月29日电 记者孙自法报道 中国科学院物理研究所供图