蛋白研究新进展：放大细胞膜蛋白通道

　　

生物通报道：当蛋白在核糖体中刚被合成出来的时候，它需要通过膜结构释放出来，而在这个过程中，一个称为translocon的结构是非常重要的，最近来自Wadsworth 中心的HHMI研究员Joachim Frank和他的同事研究发现了这一结构的核心——protein-conducting channel (PCC)，这一研究结果公布在11月17的Nature上。

Translocon是指在分泌蛋白跨越细菌膜或跨越真核生物内质网的运输过程中一种重要的蛋白引导通道或者称为转位子的结构。当核糖体这个制造工程将新合成的蛋白释放出来的时候，转位子上的PCC就会抓住这个蛋白，打开细胞膜上的垂直方向或者水平方向的小孔，让蛋白通过或者进入细胞膜。
为了完全了解这一过程，研究人员首先在大肠杆菌中制造了一个结合了核糖体（这个核糖体包含一个新合成的蛋白片段）的PCC复合物，并将这个复合物浸入水中，然后用液氮迅速冷冻它，这一过程是为了将复合物保存在vitreous ice（一种玻璃状非晶体冰结构）中以保证复合物的天然结构不被破坏。接着用低强度（避免破坏天然结构）电子显微镜拍摄蛋白复合物，这一方法就是three-dimensional cryogenic electron microscopy (cryo-EM)，最后还需要利用计算机分析才能得到这一复合物的三维图片。

复合其他研究人员的实验结果，Frank和他的同事分析得到了PCC的结构组成——两个PCC像蚌壳的两半一样相互结合形成蛋白通道。但是这并不能完全代表蛋白的天然功能状态，因此Frank和其他研究人员又采用了另一种计算机分析方法：normal mode-based flexible fitting” (NMFF)。这个技术提供了复合物动力学相关的信息，这样最后研究人员才确定了PCC的“front-to-front”结构。这一结构的发现对于研究蛋白通道如何运送蛋白意义重大。（生物通记者：张迪）