清華大學生命科學院首次揭示哺乳動物呼吸體高分辨率三維結構

據2016年12月3日《光明日報》報道，清華大學生科院楊茂君研究組，首次使用冷凍電鏡技術，解析了線粒體呼吸鏈超級復合物(呼吸體)的原子分辨率結構。這是目前世界上所解析的最復雜、分辨率最高的膜蛋白超級復合物結構，為人類深入理解哺乳動物線粒體呼吸鏈的組織形式、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基礎資料。相關研究論文發表于《細胞》雜志。

哺乳動物呼吸體是由包括44個膜蛋白在內的81個蛋白亞基(69種不同蛋白分子)所構成的超大分子機器。研究組不斷優化呼吸體蛋白純化及制樣技術，篩選出了能夠促進呼吸體穩定的特異性小分子化合物，并改進了電鏡數據處理方法，最終成功將呼吸體結構的分辨率提升至原子水平，搭建了結構模型。在此基礎上，楊茂君研究組揭示了復合物I各亞基之間細致的相互作用，鑒定出了新的連接各單獨復合物的蛋白亞基，發現了磷脂分子在呼吸體結構中發揮的重要作用，并且提出了全新的電子傳遞模型。