《Science》ATP合成酶结构新鲜出炉

【字体: 时间:2018年04月19日 来源:生物通

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  ATP合成酶(ATP synthase)是全球范围内几十年结构研究的主题。Rosalind Franklin大学David M. Mueller教授领导的一队科学家最近在4月12日《Science》报道第一个完整结构的ATP合成酶,为确定ATP合成酶其他功能状态结构铺平了道路。

  

线粒体ATP合成酶是生产细胞主要能量来源三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的机器,鉴于ATP合成酶对细胞供能的重要性,确定它的完整结构一直是科学界的一座圣杯。

“理解酶如何工作,需要了解其在原子水平的三维分子结构,”Mueller说。Mueller博士是Rosalind Franklin大学遗传疾病中心的研究员,他与美国国立卫生研究院的科学家和哈佛大学的一个研究小组合作利用冷冻电镜(cryo-EM)分析破译工程ATP合成酶结构,这种工程酶由酵母生产,再被重组到纳米圆盘中用于结构分析。虽然冷冻电镜不是一个新技术,但是操作改进使他们的工作得以在接近原子分辨率水平解决结构问题。

“这项研究说明,通力合作能帮助科学家们实现重要目标,”Mueller博士说。“我们抛去自身狭隘的观察角度,专注于目标本身,通过合作我们解决了一个任何单一机构都无法独立解决的问题。”

ATP合成酶完整结构的阐明,为解释药物寡霉素(oligomycin)的抑制机理提供了证据。此外,研究人员还获知了引起疾病的突变如何破坏该分子的功能,铲除结构上的障碍就能克服功能障碍,这将导致代谢性疾病等细胞病变疾病的靶向治疗开发。

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原文检索:High-resolution cryo-EM analysis of the yeast ATP synthase in a lipid membrane

(生物通:伍松)

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