3．Sun  F,  Huo  X,  Zhai  Y,  Wang  A,  Xu  J,  Su  D,  Bartlam  M,  Rao  Z（饶子和）.  Crystal  Structure  of  Mitochondrial  Respiratory  Membrane  Protein  Complex  II.  Cell,  Vol  121,  1043-1057,  1  July  2005.

        中国科学院生物物理研究所所长、清华大学生命科学与医学研究院副院长饶子和院士领导的“清华大学—中科院生物物理研究所结构生物学联合研究小组”，经过3年努力，率先在世界上解析了线粒体膜蛋白复合物II的精细结构，填补了线粒体结构生物学和细胞生物学领域的空白，成为线粒体呼吸链研究领域的一个新的里程碑。这一结构的解析，为研究人类很多与线粒体相关的疑难疾病提供了真实可用的模型。

        三年前，在饶子和院士的带领下，“清华大学—中科院生物物理研究所结构生物学联合研究小组”在生物物理所科学家多年的工作基础上，开始尝试利用基因序列与人类非常相近的猪心作为原材料来提取这一膜蛋白复合物，并尝试晶体的培养，历经晶体生长条件摸索、晶体质量优化、高分辨率数据收集、相位解析、电子密度图解释以及结构修正等难关，最终完成了这一由四种不同蛋白质组成的复杂的膜蛋白复合体的精细结构的测定。复合物II由两个亲水蛋白，即黄素蛋白（622个氨基酸）和铁硫蛋白（252个氨基酸），和两个穿膜蛋白—大细胞色素结合蛋白（140个氨基酸）和小细胞色素结合蛋白（103个氨基酸）构成，其中跨膜部分一共有6个穿膜螺旋。研究还发现在该复合物尾部分布了5个带电的氨基酸和2个极性的氨基酸，由此确定了复合物II是一个跨膜蛋白复合物，从而发现并证实了这是一个“穿膜蛋白复合物”，而不是传统教科书描述的“外周膜蛋白”。此外，该结构的解析进一步印证了电子传递体的氧化还原电位，是受其周围的氨基酸环境调制的。  

        该研究组在其与抑制剂结合的复合体三维结构中，还发现了两个2—噻吩甲酰三氟丙酮的结合位点，一个位于跨膜区靠近线粒体基质一端，另一个位于跨膜区靠近线粒体膜间隙一端，这意味着复合物II有两个醌的结合位点，这个全新的发现将改变人们对电子在复合物II中的传递，以及泛醌在复合物II、III的转移的传统认识。  

        人类有很多疾病诸如嗜铬细胞瘤、副神经节瘤和李氏症等均与线粒体复合物II的翻译提前中止或氨基酸突变相关，这些疾病多表现为氧自由基引起的神经性紊乱，而氧自由基的产生与电子在线粒体复合物II中传递中的泄漏有关。通过线粒体复合物II的结构，该研究组对已知的与人类疾病相关的该复合物的突变位点进行了精确定位，发现这些突变位点均位于电子传递体或醌结合位点的周围，它们的突变或影响了电子传递体的结合，或影响了醌的结合，从而导致电子传递的中断，逃逸到线粒体基质中或线粒体内膜中，产生大量氧自由基进而导致肿瘤。专家认为，这一发现为研究与人类线粒体相关疾病展示了意义重大的前景。  

        通讯作者介绍：饶子和      

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一页