本報(bào)訊（見(jiàn)習(xí)記者王之康）12月2日，《細(xì)胞》發(fā)表了清華大學(xué)楊茂君研究組的論文，首次解析了豬心線粒體呼吸鏈超級(jí)復(fù)合物（呼吸體）原子分辨率下的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。

　　據(jù)了解，哺乳動(dòng)物呼吸體是由44個(gè)膜蛋白在內(nèi)的81個(gè)蛋白亞基（69種不同蛋白分子）構(gòu)成的超大分子機(jī)器。楊茂君研究組通過(guò)不斷優(yōu)化呼吸體蛋白純化與制樣技術(shù)，創(chuàng)新電鏡數(shù)據(jù)處理方法，篩選出能夠促進(jìn)呼吸體穩(wěn)定的特異性小分子化合物，成功將呼吸體結(jié)構(gòu)的分辨率提升至原子分辨率級(jí)別，搭建了結(jié)構(gòu)模型，并解析了目前為止分辨率最高的哺乳動(dòng)物呼吸鏈復(fù)合物I的精細(xì)結(jié)構(gòu)。

　　在此基礎(chǔ)上，楊茂君研究組提出了全新的電子傳遞機(jī)理，揭示了復(fù)合物I各亞基之間細(xì)致的相互作用，鑒定出了新的連接各單獨(dú)復(fù)合物的蛋白亞基，發(fā)現(xiàn)了磷脂分子在呼吸體結(jié)構(gòu)中發(fā)揮的重要作用。

　　據(jù)介紹，呼吸體是哺乳動(dòng)物體內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能最為復(fù)雜的超大膜蛋白分子機(jī)器之一，解析呼吸體高分辨率結(jié)構(gòu)為人類(lèi)深刻理解哺乳動(dòng)物線粒體呼吸鏈的組成形式和工作機(jī)理提供了關(guān)鍵信息。人類(lèi)線粒體呼吸鏈系統(tǒng)如果出現(xiàn)異常，則會(huì)導(dǎo)致如阿爾茲海默綜合征、帕金森綜合征、肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥等多種疾病。楊茂君研究組篩選出的特異性小分子化合物，有助于促進(jìn)超級(jí)復(fù)合物的形成，進(jìn)而促進(jìn)呼吸體穩(wěn)定，這就為設(shè)計(jì)和改造以線粒體呼吸鏈為靶標(biāo)的藥物打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為攻克上述疾病提供了良好開(kāi)端。

　　對(duì)線粒體呼吸鏈的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究一直都是國(guó)際生命科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。據(jù)了解，從1994年至今，呼吸鏈復(fù)合物IV、III、II和V各自的高分辨率結(jié)構(gòu)依次獲得解析。2005年，我國(guó)科學(xué)人員解析了首個(gè)哺乳動(dòng)物線粒體中復(fù)合物II的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)。2012年楊茂君研究組在《自然》上發(fā)表研究論文，解析了II型NADH-泛醌氧化還原酶的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)等。

(責(zé)編：魏艷、趙竹青)