最近,來自浙江大學醫學院的郭江濤教授課題組在《Science》雜誌發表文章,首次揭示了氯化鉀共轉運蛋白1(KCC1)的三維結構,這也是整個蛋白質家族中首次得到解析的蛋白結構。
氯化鉀共轉運蛋白1(KCC1)位於細胞膜上,通過轉運帶正電的鉀離子(K +)和帶負電的氯離子(Cl-),達到調節細胞體積與例子穩態平衡的目的。該蛋白質廣泛分布於人體許多組織中,特別是在腎髒和大腦中具有較高豐度。
盡管此前學界對共轉運蛋白進行了廣泛的研究,但一直以來缺乏高分辨率結構。在這一研究中,科學家們使用冷凍電子顯微鏡(cryo-EM)來解析KCC1蛋白結構。
文章作者之一,來自德克薩斯大學西南分校的白小晨博士說,這種共同轉運蛋白家族的突變會導致遺傳性癲癇病等疾病的發生。此外,目前靶向共轉運蛋白的藥物被用作治療高血壓的藥物。
X射線晶體學以前被認為是前結構生物學技術的金標準,然而,細胞膜上的蛋白質的結構則不容易通過X射線晶體學的方法得到。冷凍電鏡技術的成熟則有效解決了這一難題。白博士說:“ Cryo-EM是解析此類膜蛋白完整結構的唯一方法。我們希望結構的解析將有助於靶向該蛋白的藥物的設計。”