施一公團(tuán)隊(duì)解析出超復(fù)雜蛋白結(jié)構(gòu)

• 2018年8月14日 FanTianQing來源：新浪網(wǎng) 1412 93
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  2018-2024年醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展前景分析及供需格局研究預(yù)測(cè)報(bào)告

  在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)及投資者能否做出適時(shí)有效的市場(chǎng)決策是制勝的關(guān)鍵。醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)研究報(bào)告就是為了解行情、分析環(huán)境提供依據(jù)，是企業(yè)了解市場(chǎng)和把握發(fā)展方向的重要手段，是輔助企業(yè)決...

8月10日，《科學(xué)》雜志在線刊發(fā)施一公團(tuán)隊(duì)研究成果，首次解析了人源多囊蛋白1與多囊蛋白2形成的復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，分辨率達(dá)到3.6Å（埃，相當(dāng)于10-10米）。

螞蟻搬家，“反推”出高精度三維結(jié)構(gòu)

冷凍電鏡通過發(fā)射電子、并測(cè)定電子通過蛋白質(zhì)分子后軌跡變化的方式，達(dá)到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)A級(jí)精度地呈現(xiàn)。其每次掃描的視域非常狹小。因此，蛋白“上鏡”后，需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)和巨量信息處理。對(duì)于超大結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)來說，研究者將收集到倍數(shù)增加的大量數(shù)據(jù)，再通過計(jì)算進(jìn)行結(jié)構(gòu)的再現(xiàn)。

整個(gè)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的成型猶如螞蟻搬家，在獲得大量多角度二維圖片后，由后期的三維重建系統(tǒng)對(duì)圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和重構(gòu)，并通過可視化系統(tǒng)形成蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的示意圖。

通過冷凍電鏡掃描，施一公團(tuán)隊(duì)獲得了多囊蛋白1和多囊蛋白2形成的獨(dú)特一比三復(fù)合物結(jié)構(gòu)，并對(duì)該結(jié)構(gòu)和生化數(shù)據(jù)進(jìn)行了進(jìn)一步分析。

“面目”清晰，提出多囊腎發(fā)病機(jī)制新觀點(diǎn)

蛋白復(fù)合物的清晰面目為假說給出了“鐵證”或“反證”。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了與當(dāng)下主流學(xué)術(shù)觀點(diǎn)相悖的多個(gè)現(xiàn)象。論文第一作者宿強(qiáng)解釋，“多囊腎研究領(lǐng)域內(nèi)對(duì)這兩個(gè)蛋白是否形成鈣離子通道一直存有爭(zhēng)議，解析結(jié)構(gòu)不支持復(fù)合物為鈣離子通道的假說?！?/p>

該復(fù)合物結(jié)構(gòu)也刷新了結(jié)構(gòu)生物學(xué)家對(duì)電壓門控離子通道類似折疊“長(zhǎng)相”的認(rèn)識(shí)。之前報(bào)道的大多數(shù)離子通道類似折疊結(jié)構(gòu)或者是同源四聚體，或者是單鏈的假四次對(duì)稱體，這個(gè)卻是兩個(gè)蛋白組成的一比三的復(fù)合物。

“有意思的是，其中一個(gè)蛋白自己?jiǎn)为?dú)也能形成四聚體。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)意味著不同的工作機(jī)理和調(diào)控方式，豐富了結(jié)構(gòu)生物學(xué)家對(duì)電壓門控離子通道類似折疊蛋白組裝的理解。”宿強(qiáng)說。

15年前“出題”的論文中猜測(cè)多囊蛋白1和多囊蛋白2的“協(xié)作”模式有4種，隨著結(jié)構(gòu)的清晰，這些假設(shè)將很快有明確答案，給多囊腎病的機(jī)制研究帶來有益的參考。

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多囊腎又名Potter(Ⅰ)綜合征、Perlmann綜合征、先天性腎囊腫瘤病、囊胞腎、雙側(cè)腎發(fā)育不全綜合征、腎臟良性多房性囊瘤、多囊病。我國(guó)1941年朱憲彝首先報(bào)道，本病臨床并不少見。多囊腎有兩種類型，常染色體隱性遺傳型（嬰兒型）多囊腎，發(fā)病于嬰兒期，臨床較罕見；常染色體顯性遺傳型（成年型）多囊腎，常于青中年時(shí)期被發(fā)現(xiàn)，也可在任何年齡發(fā)病。

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