Cell出版社綜述期刊Trends in Microbiology于10月22日在線發(fā)表了中科院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所結(jié)構(gòu)生物學(xué)張鵬課題組題為《能量耦合因子型轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)和分子機(jī)制》(Structure and mechanism of energy-coupling factor transporters)的特邀綜述.

    能量耦合因子型(ECF,Energy-coupling factor)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是一類新的**(ATP-binding cassette)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,在原核生物中(包括多種致病菌中)負(fù)責(zé)維生素和微量元素的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn).該家族蛋白由細(xì)胞膜上底物結(jié)合蛋白EcfS,和由膜整合蛋白EcfT、胞內(nèi)ATP結(jié)合蛋白EcfA/EcfA'組成的能量耦合模塊構(gòu)成.該綜述論文總結(jié)了ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究中所取得的最新進(jìn)展,闡述了該家族蛋白對(duì)底物的特異性識(shí)別機(jī)理和能量耦合機(jī)制,并提出了ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白最新的工作模型.論文首先對(duì)已知結(jié)構(gòu)的EcfS蛋白的構(gòu)象進(jìn)行對(duì)比分析,在此基礎(chǔ)上著重討論了它們對(duì)底物的結(jié)合和識(shí)別機(jī)理.進(jìn)而基于最近解析的兩個(gè)完整的ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白復(fù)合體的結(jié)構(gòu),分析了四個(gè)組分的相互作用關(guān)系.文章最后就ECF家族的能量耦合和跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)理做了深入的分析和探討,提出了該領(lǐng)域還需解決的問題,并對(duì)未來的研究工作進(jìn)行了展望.

    張鵬課題組的一個(gè)重要研究方向是通過蛋白質(zhì)晶體學(xué)和生物化學(xué)的方法,研究ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)及跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)理.張鵬本人及其課題組首次解析了核黃素ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白S組分RibU和葉酸ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白復(fù)合體的結(jié)構(gòu),相關(guān)研究成果分別發(fā)表在2010年和2013年出版的Nature上.所得研究結(jié)果使人們對(duì)ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白特異性識(shí)別維生素及跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制有了新認(rèn)識(shí),為人們開展以ECF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白為靶標(biāo)的藥物設(shè)計(jì)提供了分子基礎(chǔ).