中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员姜道华团队联合北京大学雷晓光教授团队等多家单位科研力量,通过前期积累的经验和技术,重构出OSTα/β高分辨率冷冻电镜结构,首次揭示了OSTα/β新颖的组装方式及转运机制。相关研究成果于1月29日发表在《自然》。
在人体消化脂肪的过程中,肝脏合成的胆汁酸首先被运输到胆囊储存,进食后,胆汁酸被分泌到肠道中通过乳化作用把脂肪分解为微胶粒。约95%的胆汁酸会被回收到肝肠循环中重复利用以提高消化效率。
OSTα/β是胆汁酸的关键转运蛋白,负责将重吸收的胆汁酸从肠细胞中泵入门静脉血液返回肝脏。OSTα/β功能异常会导致消化不良、胆汁淤积及肝损伤等疾病。
然而,OSTα/β的组装方式及底物转运机制仍不清楚,其中一个重要原因是缺少对该转运蛋白精细结构和构象变化的直观认识。
研究解析了人胆汁酸转运蛋白OSTα/β复合体的高分辨率三维结构且阐明了其独特的工作机理。研究发现,OSTα/β由两个亚基组成,各亚基之间的相互作用紧密,保证了稳定性;研究提出了OSTα/β采用新型 “滑梯” 转运模型,与传统SLC蛋白的“交替访问”转运模型不同, “滑梯” 模型利用一个半嵌入膜内的特殊通道,实现胆汁酸从胞内到胞外或者从胞外到胞内的双向转运。
科研人员介绍,该研究解决了长期以来关于OSTα/β组装方式和转运机制不明的根本问题,为理解胆汁酸的跨膜运输提供了全新的结构框架,也为针对OSTα/β的靶向药物开发奠定了坚实的理论基础。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-025-09934-8?
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