人源铁转运蛋白(Ferroportin)双金属结合位点亲和力差异驱动铁外排的分子机制

来自国际团队的研究人员针对铁转运关键蛋白Ferroportin(Fpn)的转运方向性机制展开研究。通过荧光光谱技术测定钴结合亲和力，结合冷冻电镜结构解析和AlphaFold 2定制化建模，首次揭示S2位点(C326/H507)比S1位点(D39/H43)具有更高金属亲和力，提出了双位点亲和力差异驱动铁外排的新机制，为铁代谢紊乱疾病治疗提供新靶点。

　　

作为细胞铁外排的唯一已知通道，铁转运蛋白(Ferroportin, Fpn)属于主要协助转运体超家族(Major Facilitator Superfamily)，通过"内向开放-闭塞-外向开放"构象循环实现跨膜转运。最新冷冻电镜(cryoEM)结构解析发现其中心腔存在两个特征性金属结合位点：S1位点由D₃₉和H₄₃构成，而S2位点则依赖C₃₂₆和H₅₀₇形成。

研究团队采用荧光光谱技术对人源Fpn的钴结合特性进行精准测定，发现S2位点展现出比S1更强的"金属抓取"能力。结合外向开放构象的实验数据与通过定制化AlphaFold 2算法构建的内向开放构象模型，研究者提出了一个精妙的"亲和力梯度"驱动假说：两个位点对金属离子的"争夺战"形成了能量梯度，就像蛋白质内部的分子级传送带，推动铁离子定向外排。这一发现不仅揭示了Fpn工作的分子齿轮如何咬合，更为贫血、血色素沉着症等铁代谢疾病的精准干预提供了理论蓝图。