清華學者攻克哺乳動物呼吸體原子分辨率結構難題

中國新聞網 2016-12-02 馬海燕

記者2日從清華大學獲悉，該校生命科學學院楊茂君教授研究組1日在《細胞》雜志發(fā)表題為《哺乳動物呼吸鏈超級復合物I1III2IV1結構》的研究長文。該成果為人類攻克線粒體呼吸鏈系統(tǒng)異常所導致的疾病提供了一個良好開端。

此前，9月21日，該研究組已在《自然》雜志發(fā)文《哺乳動物呼吸體結構》。楊茂君和他的團隊首次使用冷凍電鏡單顆粒三維重構的方法，解析了線粒體呼吸鏈超級復合物（呼吸體）的原子分辨率三維結構。

解析呼吸體高分辨率結構，為人類深刻理解哺乳動物線粒體呼吸鏈的組成形式和工作機理提供了關鍵的結構信息，并為設計和改造以線粒體呼吸鏈為靶標的藥物提供了堅實的研究基礎。

呼吸作用是生物體內最基礎的能量代謝活動之一。人類線粒體呼吸鏈系統(tǒng)異常會導致如阿茲海默綜合癥、帕金森綜合癥、多發(fā)性硬化、少年脊髓型共濟失調以及肌萎縮性脊髓側索硬化癥等多種疾病，該成果為人類攻克線粒體呼吸鏈系統(tǒng)異常所導致的疾病提供了一個良好的開端。

一百多年來，對線粒體呼吸鏈的研究一直都是生命科學領域的熱點之一，曾有兩位科學家因相關研究獲得諾貝爾化學獎。近期，奧地利、德國、澳大利亞、西班牙等科學家均在此領域取得新的研究進展。

經過多年努力，楊茂君和他的團隊攻克了解析哺乳動物呼吸體原子分辨率結構這一國際性難題。美國西南醫(yī)學中心霍華德休斯醫(yī)學研究院研究員于洪濤表示，線粒體是細胞的能量工廠，呼吸鏈超級復合物則是這個工廠中最關鍵的機器，對呼吸鏈超級復合物三維結構的解析是生命科學領域的重大突破，對我們理解細胞的能量代謝乃至凋亡有著深遠的影響。