科學(xué)家首次報(bào)道能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)
對(duì)解決細(xì)菌抗藥性問(wèn)題具參考價(jià)值
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 2013-4-17 陳彬
近日，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院施一公研究組在《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上，首次報(bào)道了能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白復(fù)合物四聚體的晶體結(jié)構(gòu)，并通過(guò)結(jié)構(gòu)信息闡述了該蛋白復(fù)合物工作的分子機(jī)制。
據(jù)了解，能量耦合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是一類近年來(lái)新鑒定的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，廣泛存在于革蘭氏陽(yáng)性病原菌中，負(fù)責(zé)攝入一些維生素及其他微量元素。該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白復(fù)合物包含4個(gè)組分：兩個(gè)結(jié)合并水解ATP提供能量的親水蛋白（EcfA和EcfA’），一個(gè)識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)底物的膜蛋白（EcfS），另一個(gè)傳遞能量的膜蛋白（EcfT）。
經(jīng)過(guò)近3年的努力，施一公團(tuán)隊(duì)通過(guò)X射線晶體衍射方法，解析了能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的三維結(jié)構(gòu)。研究人員發(fā)現(xiàn)，膜蛋白EcfS與細(xì)胞膜基本處于平行狀態(tài)，而一般膜蛋白基本上垂直于細(xì)胞膜。他們據(jù)此認(rèn)為，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白EcfS通過(guò)在膜內(nèi)翻轉(zhuǎn)來(lái)攝入底物。當(dāng)處于垂直細(xì)胞膜狀態(tài)時(shí)，EcfS可與底物結(jié)合，然后翻轉(zhuǎn)進(jìn)入平行狀態(tài)并釋放底物，之后返回垂直狀態(tài)進(jìn)行下一輪循環(huán)。在該過(guò)程中，親水蛋白EcfA和EcfA’水解ATP并耦合膜蛋白EcfT為EcfS的翻轉(zhuǎn)提供能量。這是一種嶄新的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白工作模型。
據(jù)了解，這是施一公研究團(tuán)隊(duì)繼2010年在世界上首次解析并報(bào)道膜蛋白EcfS的晶體結(jié)構(gòu)之后，在研究能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白方面的又一重大突破。由于該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白只存在于細(xì)菌里，可針對(duì)這類蛋白篩選或設(shè)計(jì)新的抗菌藥。因此，該工作不僅是闡述能量耦合因子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白工作機(jī)制方面的一次突破，也對(duì)解決日益嚴(yán)重的細(xì)菌抗藥性等問(wèn)題有著參考價(jià)值。
