我国科学家用显微镜给胆汁酸的关键转运蛋白拍了张高清照,第一次看清楚它是怎么运作的。在咱们身体里,胆汁酸就像清洁剂一样,帮着把吃进去的脂肪打散成小分子好吸收。大概有95%的胆汁酸干完活后,会被身体的肝肠循环捡回来重新利用,这对身体的能量节省和脂肪代谢特别重要。在肠道细胞里,有一种叫OSTα/β的蛋白质专门负责把这些重吸收的胆汁酸“泵”回肝脏去继续循环。要是这个蛋白质出了问题,人就容易消化不良,甚至引发肝损伤。虽然大家早就知道它很重要,但一直不知道它长什么样,也不清楚它是怎么让胆汁酸穿过细胞膜的。这次难题终于被中国科学家破解了。中科院物理研究所和北京凝聚态物理国家研究中心的姜道华研究员,还有北京大学的雷晓光教授,带着几支队伍一起研究。他们把这一领域的前沿技术都用上了,成功解析出了OSTα/β蛋白在不同状态下的高分辨率结构。 研究发现,这个蛋白是由两个OSTα和两个OSTβ组合成的稳定四聚体。他们还找到了蛋白里装胆汁酸的“口袋”。口袋里有带正电的氨基酸残基,像钥匙一样和胆汁酸上的负电基团相互吸引,保证了识别的准确性。通过分子动力学模拟,团队还原了胆汁酸穿越的过程:被抓住后,它的头部会在通道里转个180度,从里面翻到外面。有意思的是,在这个过程中,蛋白本身并没有像其他转运蛋白那样大幅度变形。 基于这些发现,研究人员提出了一个“滑梯”模型。这个模型认为,OSTα/β里有个半埋在细胞膜里的亲水通道。胆汁酸进入后就像滑滑梯一样顺着浓度梯度走,靠自身的翻转和通道上的位点结合来实现运输。这跟经典的转运方式完全不一样。 这项研究不光是看清了结构,还解释了原理。它把大家之前弄不懂的东西搞清楚了,对以后治疗代谢性疾病有很大帮助。发现的结合口袋和转运路径也为开发新药指明了方向。这标志着我国在基础研究上有了很大进步,把基础科学成果用到了保障人民健康上。