📍由王珂、范俊平等主导,发表于《Nature》的OSTα–OSTβ研究,开创性地利用冷冻电镜解析了人胆汁酸转运蛋白的组装与转运机制。
⏩该研究首次揭示OSTα–OSTβ以“二聚体-异二聚体”方式组装,通过2.64 Å分辨率结构阐明OSTα采用GPCR样折叠,其棕榈酰化位点与跨膜螺旋构成底物识别位点,正电性空腔介导胆汁酸跨膜转运,颠覆了传统“交替进入”模型👇。
🌍 研究背景:
OSTα–OSTβ是肠肝循环中关键的胆汁酸外排转运蛋白,其功能缺失可导致胆汁淤积、肝纤维化和先天性腹泻。尽管该复合体在胆汁酸稳态中地位核心,但其组装方式及转运机制长期未知。
🎯 创新点与方法贡献:
• 首个二聚体-异二聚体组装模式的胆汁酸转运蛋白结构:揭示2:2的亚基化学计量比,并通过FRET实验证实OSTα在细胞中形成同源二聚体。
•独特的脂质-底物协同结合机制:发现ICL2上高度保守的七位点棕榈酰化修饰,直接参与胆固醇/底物结合并稳定蛋白构象。
•非交替进入的转运模型:分子动力学模拟显示,底物在正电性空腔(关键残基K191)介导下实现构象翻转,无需大幅结构域运动。
👥 核心结论:
本研究证实OSTα–OSTβ采用GPCR样折叠和“蛋白-脂质”协同底物结合口袋,其双向转运机制区别于经典转运蛋白。未来可针对胆固醇结合位点或棕榈酰化修饰开发调节剂,助力胆汁酸相关代谢疾病的精准干预。
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