中科院张凯研究组Cell子刊发表新成果

　　

生物通报道：细胞膜上的转运蛋白负责介导一系列重要的生理活动，比如营养物质吸收、代谢产物分泌、细胞与外界的物质信息交换等等。转运蛋白可分为初级主动转运蛋白和次级转运蛋白两类。

MFS（主要协助转运蛋白超家族）是次级转运蛋白的一个典型代表，依靠质子或者电化学梯度作为驱动力转运包括小分子、多肽在内的多种底物。MFS在细胞物质交换和能量代谢过程中起到了关键性的作用，

质子依赖性的寡肽转运蛋白（POT）是一类重要的MFS。与其他MFS一样，POT蛋白在转运底物时需要在两种主要构象之间进行转换。原核POT具有经典的12次跨膜螺旋，跨膜核心也分为两个结构域，还有两个跨膜螺旋插在两个结构域之间。

为了进一步了解POT的转运机制，中科院生物物理所的张凯研究组对大肠杆菌YbgH（一种POT蛋白）进行了研究。他们通过晶体结构向人们展示了YbgH面向细胞内时的构象，还分析了蛋白关键部分对构象改变的稳定和调控作用。这一成果于七月二十四日发表在Cell旗下的Structure杂志上。

研究显示，在蛋白形成的中央腔中，保守的氨基酸残基Glu21对于转运功能非常关键，是底物结合所诱导的质子化位点。Motif A作为构象转换的开关，稳定YbgH面向细胞外的状态。而两个结构域之间的跨膜螺旋，对于蛋白的转运活性也很重要。

这项研究表明，POT蛋白两个主要构象之间的平衡是其转运活性的关键。（延伸阅读：中科院千人教授新发PNAS文章）

作者简介：

张凯 博士 研究员 博士生导师，国家“****”获得者，中科院生物物理所，生物大分子国家重点实验室副主任，创新课题组组长

研究方向：跨膜转运蛋白MFS晶体结构研究、G蛋白偶联受体（GPCR）家族信号转导机理研究

教育经历：1982年 毕业于四川大学物理系，获理学学士学位；1984年 毕业于中国科学院生物物理研究所，获理论生物物理学硕士 ；1992年 毕业于美国俄勒冈大学，获生物物理学博士；1992-1995年  美国俄勒冈大学霍华德·休斯医学研究所，博士后

任职经历：1995-2009年  美国俄克拉荷马州医学研究基金会助理研究员、副研究员、研究员；2004-2009年 中国科学院生物物理研究所客座教授；2010-今　中科院生物物理所蛋白质国家重点实验室教授；2010年　入选国家“****”；2011-今 生物大分子国家重点实验室副主任　

张凯研究员长期从事蛋白质结构生物学研究。现已发表学术论文逾九十篇。代表性研究成果见于Nature、Science、Nature Structural and Molecular Biology、EMBO Journal及Genes and Development 等学术期刊。

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：

Crystal Structure of the E. coli Peptide Transporter YbgH