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清華大學顏寧教授發表重要成果
點擊次數:184 發布時間:2016-9-3
清華大學的顏寧(Nieng Yan)教授是這篇論文的通訊作者。2007年作為普林斯頓大學博士的顏寧受聘于清華大學醫學院,成為清華zui年輕的教授、博士生導師。在回國的幾年間,顏寧教授研究組主要聚焦于膜蛋白、*代謝調控通路相關因子的結構生物學研究,在Science、Nature、Cell等雜志上發表多篇重要的論文,并榮獲了中國青年女科學家獎、HHMI青年科學家獎等獎勵(Nature:中國科學之星顏寧)。清華大學醫學院副研究員周強博士和北京生命科學研究所研究員董夢秋博士,都是本文共同作者。
電壓門控鈣離子(Cav)通道可將膜電信號轉化成細胞內Ca2+介導的事件。在哺乳動物的十個Cav通道亞型中,Cav 1.1被為骨骼肌的興奮-收縮偶聯。
在這項研究中,研究人員在3.6 Å的標稱分辨率上,解析了兔Cav1.1復合物的冷凍電子顯微鏡結構。離子導電α1亞基的內閘門是關閉的,所有四個電壓傳感結構域都采用一個“向上”的構造,這意味著一個潛在失活的狀態。孔結構域延長的胞外環,是由多個二硫鍵穩定的,在選擇性過濾器上面形成一個窗口化的圓頂。圓頂的一面為α2δ-1-亞基提供停靠的站點,而另一面則可能通過其表面負電位吸引陽離子。
細胞內I–II和III–IV連接器螺旋分別與β1a亞基和α1的羧基末端結構域相互作用。粒子的分類產生了兩個額外的重建,顯示β1A的顯著位移和α1的相鄰元素。CaV1.1復合物的原子模型,為興奮-收縮偶聯的機制理解,奠定了基礎,并為Cav和Nav通道的功能和疾病機制的分子解釋,提供了一個三維的模板。
去年12月份,顏寧教授帶領的研究小組,分離出了來自兔骨骼肌的Cav1.1復合物,并采用單顆粒冷凍電鏡技術借助直接電子檢測和*的圖像處理確定了它的結構。獲得這一偽四聚體真核生物Cav通道與其輔助亞基的復合物的詳細結構,為認識相關通道的功能和疾病機制提供了重要的框架。這一重要的研究成果發布在12月18日的《科學》(Science)雜志上。
今年5月,顏寧帶領的研究小組,與中科院微生物研究所的研究人員合作,在《Cell》雜志發表的一項研究中指出,他們采用單粒子低溫電子顯微鏡(cryo-EM)技術獲得了了分辨率為4.4埃(Å)的全長人類NPC1的結構,及NPC1與埃博拉病毒(EBOV)酶切后糖蛋白(GPcl)的復合物的低分辨率結構。由此認識了NPC1介導*轉運和埃博拉病毒感染的結構機制。相關閱讀:清華大學顏寧教授Cell發表新成果。