清华大学颜宁教授Cell Res发表新成果

　　

生物通报道：从低等微生物到高等动物（比如人类），葡萄糖代谢在细胞的正常生理功能中起到了至关重要的作用。然而，糖类无法自由通过由膦脂双分子层组成的膜结构，需要借助膜上的糖转运蛋白。

SWEET是一类新发现的糖转运蛋白，广泛存在于植物、线虫和哺乳动物中。SWEET能选择性的转运单糖和二糖，帮助它们跨越细胞膜和细胞内的膜结构，参与基本的生理过程。目前人们对植物SWEET的功能比较了解，举例来说，拟南芥的AtS-WEET1/4/5/7/8/13介导葡萄糖流出，AtS-WEET11/12作为蔗糖转运子，AtSWEET17则负责转运果糖。这些SWEET蛋白对于植物的生长和发育非常重要，有些病原体或共生体会劫持SWEET蛋白为自己供给糖。

SWEET蛋白由七个跨膜（TM）螺旋折叠而成，一个核心TM连接着两个平行的三螺旋束。最近，人们在细菌中也发现了与SWEET同源的蛋白。这种蛋白由三个TM组成，有点像真核SWEET的三螺旋束，因此被称为SemiSWEET。根瘤菌B. japonicum的BjSemiSWEET1就是一种很有代表性的糖转运蛋白，具有蔗糖转运活性。

为了了解SemiSWEET的底物选择和转运机制，清华大学的研究团队解析了两种SemiSWEET的晶体结构，BjSemiSWEET1和T. yellowstonii 的TySemiSWEET。这一成果发表在十一月七日的Cell Research杂志上，文章的通讯作者是清华大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室的Qi Hu和颜宁教授。

颜宁（Nieng Yan）2007年受聘于清华大学医学院，成为清华最年轻的教授、博士生导师。在回国的几年间，颜宁教授研究组主要聚焦于膜蛋白、胆固醇代谢调控通路相关因子的结构生物学研究，在Science、Nature、Cell等杂志上发表多篇重要的论文，并荣获了中国青年女科学家奖、HHMI国际青年科学家奖等奖励。（延伸阅读：Cell四十周年聚焦科研新星——颜宁）

所有已知的转运蛋白都是通过构象改变实现转运功能的，向膜外开放时装载底物，向膜内开放时释放底物。目前，研究人员已经获得了SemiSWEET向外开口和结合底物时结构。不过向内开的结构还有待进一步的研究。

 

生物通编辑：叶予

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Crystal structure of a bacterial homologue of SWEET transporters