中國(guó)科學(xué)家首次揭示人源次級(jí)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白晶體結(jié)構(gòu)
為攻克癌癥、糖尿病再近一步
來源：新華網(wǎng) 2015-7-16 張漫子
清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院顏寧教授研究組在世界上首次解析了人源葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1的晶體結(jié)構(gòu)，初步揭示其工作機(jī)制以及相關(guān)疾病的致病機(jī)理，在人類攻克癌癥、糖尿病等重大疾病的探索道路上邁出了極為重要的一步。該成果以長(zhǎng)文形式發(fā)表在6月5日出版的英國(guó)《自然》雜志上。
此成果一經(jīng)發(fā)表，得到國(guó)際學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。2012年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主、斯坦福大學(xué)教授布萊恩·科比爾卡評(píng)價(jià)說：“要針對(duì)人類疾病開發(fā)藥物，獲得人源轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。對(duì)于GLUT1的結(jié)構(gòu)解析本身是極富挑戰(zhàn)、極具風(fēng)險(xiǎn)的工作，因此這是一項(xiàng)偉大的成就。”美國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)人文與科學(xué)院院士、加州大學(xué)洛杉磯分校教授羅納德·魁百克表示：“人們終于首次成功解析了人源膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在原子分辨率水平上的晶體結(jié)構(gòu)，這是50年以來的一項(xiàng)重大成就。”
據(jù)研究組介紹，葡萄糖自身無(wú)法穿過細(xì)胞膜進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，必須依靠轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白這個(gè)“運(yùn)輸機(jī)器”來完成。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白鑲嵌于細(xì)胞膜上，如同在疏水的細(xì)胞膜上開了一扇一扇的門，能夠?qū)⑵咸烟菑募?xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)。
研究清楚GLUT1的組成、結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理，就有可能通過調(diào)控它實(shí)現(xiàn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的人工干預(yù)，既可以增加正常細(xì)胞內(nèi)葡萄糖供應(yīng)達(dá)到治療相關(guān)疾病的目的，又可以通過阻斷對(duì)癌細(xì)胞的葡萄糖供應(yīng)從而“餓死癌細(xì)胞”。
經(jīng)過5年攻關(guān)研究，顏寧研究組先后在研究思路和實(shí)驗(yàn)技術(shù)上相繼獲得重要突破，最終成功獲得了GLUT1的晶體結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)生物學(xué)的最前沿領(lǐng)域確立了中國(guó)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，同時(shí)對(duì)于理解其他具有重要生理功能的糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理提供了重要分子基礎(chǔ)，揭示了人體內(nèi)維持生命的基本物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，對(duì)于人類進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生命過程具有更大意義。
