首次揭示能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)
我科學(xué)家找到“革蘭氏陽(yáng)性病原菌”七寸
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 2013-4-16 林莉君
經(jīng)過(guò)近三年的不懈努力，清華大學(xué)施一公教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)首次解析了能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的三維結(jié)構(gòu)，并闡述了其工作機(jī)制。這將有助于研發(fā)抗“革蘭氏陽(yáng)性病原菌”藥物。
該成果于北京時(shí)間4月15日凌晨?jī)牲c(diǎn)被國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊英國(guó)《自然》雜志在線(xiàn)發(fā)表。
能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是近幾年才成功鑒定的一類(lèi)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，廣泛存在于革蘭氏陽(yáng)性病原菌中，負(fù)責(zé)幫助細(xì)胞攝入維生素和其他微量元素。“如果確定這個(gè)蛋白的三維結(jié)構(gòu)和工作機(jī)制，科學(xué)家們就能夠靶向設(shè)計(jì)藥物小分子，進(jìn)而治療由革蘭氏陽(yáng)性病原菌引致的多種疾病。”論文第一作者、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院副研究員王廷亮在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)。
革蘭氏陽(yáng)性病原菌，作為一類(lèi)細(xì)菌總稱(chēng)，成員眾多。其中，金黃葡萄球菌、炭疽桿菌、肺炎雙球菌等是這類(lèi)病菌的代表，可引發(fā)局部化膿感染、肺炎、心包炎等多種疾病。
施一公研究組通過(guò)X—射線(xiàn)晶體衍射的方法，確定能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白由4種組分構(gòu)成：兩個(gè)親水蛋白幫助水解ATP并提供能量；膜蛋白EcfS用于識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)維生素小分子；膜蛋白EcfT負(fù)責(zé)傳遞能量。
這項(xiàng)成果最重大的科學(xué)意義在于首次揭示了能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的工作機(jī)制。研究組發(fā)現(xiàn)膜蛋白EcfS與細(xì)胞膜基本處于平行狀態(tài)，而一般膜蛋白基本是垂直于細(xì)胞膜。這意味著該蛋白的工作機(jī)制，有別于目前轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通用的“交替通路”模型，是一種顛覆性的、嶄新的工作機(jī)制。對(duì)此，研究人員打了個(gè)形象的比喻：“膜蛋白EcfS就像一個(gè)酒杯，豎直狀態(tài)下接受外界維生素小分子，然后在能量傳遞的作用下翻轉(zhuǎn)把營(yíng)養(yǎng)分子倒入細(xì)胞內(nèi)。而之前發(fā)現(xiàn)一般膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白就像一個(gè)過(guò)道，向外開(kāi)門(mén)的時(shí)候攝取細(xì)胞所需物質(zhì)，向內(nèi)開(kāi)門(mén)的時(shí)候給細(xì)胞輸送各類(lèi)分子。”
