施一公團隊解析出超復雜蛋白結構

• 2018年8月14日 FanTianQing來源：新浪網 1412 93
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8月10日，《科學》雜志在線刊發施一公團隊研究成果，首次解析了人源多囊蛋白1與多囊蛋白2形成的復合物的結構，分辨率達到3.6Å（埃，相當于10-10米）。

施一公團隊解析出超復雜蛋白結構，助力多囊腎病機制研究。

8月10日，《科學》雜志在線刊發施一公團隊研究成果，首次解析了人源多囊蛋白1與多囊蛋白2形成的復合物的結構，分辨率達到3.6?（埃，相當于10-10米）。

人體內多囊蛋白的突變會引發多囊腎病，每千人中大約有1—2.5人患病，算比較常見。2003年一篇題為《常染色體顯性遺傳性多囊腎病研究的熱點問題》的論文中顯示，該病的研究熱點在于致病基因表達產物，即多囊蛋白1和多囊蛋白2的結構與功能、亞細胞定位等，這樣可闡明多囊腎病的分子發病機制，有望實現臨床徹底治愈。

15年后，該蛋白家族的精細結構終于解出，完成“忘年問答”。識得該蛋白家族的“廬山真面目”難在多囊蛋白1擁有4302個氨基酸，包含11次跨膜螺旋，是一個超復雜的蛋白；同時多囊蛋白1與多囊蛋白2還會復合，增加了結構的復雜性。

（圖片與新聞無關）

系統摸索，獲得足夠的測試用量

“解析蛋白質結構的第一步是獲得足夠量且性質均一的蛋白質?！?月11日，論文作者之一的王廷亮博士告訴記者，“上鏡”前的準備工作耗時5年。

對于結構生物學家來說，測試蛋白經常在量上“捉襟見肘”。蛋白質為人源蛋白，很難直接從人體組織中富集提取而出。研究團隊通過已知的基因序列將基因在原核生物中（例如大腸桿菌）進行克隆，獲得大量基因拷貝后，通過病毒侵染的方法轉入到常用的工具細胞中進行表達，富集目標蛋白質。

為了讓外來基因在“新環境”中表達，研究組進行大量重復性工作，為目標基因（PKD1和PKD2）尋找最優的表達系統?！叭缤ㄟ^基因編碼的優化，可提高蛋白的表達量，從而拿到體外重組蛋白質?！蓖跬⒘琳f。

此時，目標蛋白仍舊在細胞中，下一步是將目標蛋白從復雜的細胞中“釣”出來。大量的提取條件摸索，如嘗試和篩選了大量的去垢劑、確定蛋白邊界等，才能形成“不錯殺一個、不漏網一千”的數量和質量上的平衡。最終，課題組獲得了珍貴稀少的目標蛋白。“50升的細胞只能提取出100微克左右蛋白，只夠完成3—5次‘上鏡’制備，符合電鏡數據收集要求的樣品往往只有1到2個?！蓖跬⒘琳f。

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