【科技】世界最强激光照亮神秘蛋白结构

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生命科学行业的另一座高山被征服了。 今天凌晨，英国《自然》杂志长文报道，中国科学院上海药物研究所徐华强研究员领导国际团队，利用世界上最强的x射线激光，分析了视紫红质和抑制复合体的晶体结构，成功克服了细胞信号转导行业的重大科学课题

针线7次穿透布料，g蛋白共轭受体( gpcr次通过细胞膜的许多复杂结构已成为人们最难认知的蛋白质之一。 直到大约10年前，生命科学家用同时辐射光源观察了其结构。 gpcr有两个信号路径。 一个是g蛋白，其结构被解读，年的诺贝尔化学奖被授予解读其结构的美国科学家罗伯特·。 列夫科维茨和布莱恩·； 科比卡。 但是，另一个通道阻止蛋白的神秘面纱尚未探明，作为结构生物学行业的珠穆朗玛峰而闻名。

学术界认为克服这个全球课题引起了世界医学界的关注: gpcr家族是当今世界上最成功的药物目标，迄今为止40%左右的上市药物以gpcr为目标。 认识这两个信号路径，使将来的药物更安全有效。 例如，治疗疼痛的药，如果通过g蛋白传递信号的话，可以比较有效地止痛，但如果从抑制蛋白传递信号的话，就会成为药物依赖症。 徐华强说，一旦阐明了抑制器如何与下游分子结合的机制，必要时可以按下这个信号开关。

这个难题的克服，聚集了美国温安研究所、南加州大学、亚利桑那州立大学、斯坦福大学同步辐射光源结构基因组学联合中心、slac国家加速器实验室、加拿大多伦多大学等世界28个科研机构的力量。 十年前，徐华强开始带领团队克服这一世界性课题。 与g蛋白相比，阻止蛋白不稳定，晶体不太容易生长，所以我们花了几年时间得到了5微米的晶体。 徐华强说。 但是，5微米的结晶只有头发丝的几十分之一、一半的红细胞那么大。 同步辐射光被称为超显微镜，是研究蛋白质结构的今天工具，即使是最强的同步辐射光也看不到这样微细的晶体。 这使徐华强的研究陷入了僵局。

2009年，应用了以前传来的同时放射光强度兆倍的x射线自由电子激光器。 年，科学家第一次成功地分析了蛋白质。 从文献报道中得到这个消息后，徐华强想马上用它来分析阻止蛋白和视紫红质复合体的结构。 视紫红质是经典的gpcr，通过视觉功能。

经过几年的努力，他们终于看到了这个神秘的蛋白质结构，弄清楚了它是如何传播信号的。 原来，阻止蛋白有特殊的螺旋，与gpcr结合时，总是离开。 g蛋白就像&lsquo。插头与gpcr结合后一直很稳定。 徐华强说。

这是世界上第一个用自由电子激光分析的gpcr和下游信号转导蛋白复合体的晶体结构，徐华强团队使用的是美国斯坦福大学slac国家加速器实验室的X射线激光，是世界上最明亮的X射线，世界上第一个硬X射线 该激光的分辨率达到1.0埃，可见原子量水平的结构，最终有助于徐华强团队获得阻止蛋白和gpcr复合体的三维结构图像。