空间分辨动态核极化辅助NMR技术揭示活细胞内α-突触核蛋白构象动态全景

来自国际团队的研究人员通过动态核极化增强固态核磁共振（DNP-assisted solid-state NMR）技术，创新性地实现了活细胞内α-突触核蛋白（α-syn）构象的空间分辨解析。研究发现，α-syn在细胞外周区域显著富集α-螺旋构象，为阐明其膜相互作用机制提供了直接证据。该技术突破为原位研究蛋白质空间构象分布建立了新范式。

　　

这项突破性研究像一台分子显微镜，首次在完整活细胞中捕捉到α-突触核蛋白（α-synuclein）的构象芭蕾。这个与帕金森病密切相关的"变形大师"，既能以无序单体（IDP）形态自由舞动，又能化身α-螺旋（α-helical）舞者与细胞膜共舞。研究人员巧妙运用动态核极化（DNP）技术——通过精确控制极化剂在细胞内的分布，让固态核磁共振（ssNMR）具备了空间分辨的超能力。

当极化剂均匀分布时，数据显示HEK293细胞内仅有少量α-syn穿着α-螺旋的舞鞋；而当极化剂聚焦细胞边缘时，光谱突然变得"螺旋十足"——原来这些构象舞者偏爱在细胞膜这个舞台表演。这项技术就像给蛋白质构象装上GPS，不仅能统计不同舞姿的比例（定量构象群），还能定位它们在细胞内的表演区域（空间分辨）。

这项研究不仅解开了α-syn在细胞膜附近"螺旋偏好"的谜团，更开创了原位研究蛋白质构象地理学（conformational geography）的新纪元。未来，科学家们可以用这套方法绘制更多蛋白质在细胞内的"构象地图"，为理解生命活动的分子机制提供全新维度。