IF48.5!打破校史!东北农业大学通讯作者单位首发《Nature》!发现胆汁酸膜内翻转新范式!

OSTα/β是个专门负责胆汁酸“外排”的关键蛋白，主要分布在肠道、肝脏和肾脏。它特别省电，不像别的转运蛋白那样靠钠离子或ATP硬扛，而是直接双向搬运。虽然大家早就知道它很重要，但过去二十年一直没搞明白它到底是怎么组装的，又是怎么抓底物的，这动力究竟从哪儿来，这次终于有了结构上的答案。

本研究旨在揭示OSTα/β的组装规律（化学计量比与模式）、底物结合位点及无构象变化的双向转运机制。

1️⃣样品优化：融合ALFA标签与纳米抗体稳定蛋白，重组至脂质纳米盘模拟天然环境，保障构象均一。

2️⃣底物捕获：共孵育内源性底物DHEAS，获得2.73 Å高分辨率结合态结构，精准锁定结合位点。

3️⃣功能验证：构建数十个点突变体，结合质谱定量与生化实验，直接关联结构特征与转运功能。

4️⃣机制模拟：通过分子动力学与元动力学模拟，重构TCA跨膜自由能景观，捕捉到底物翻转动态过程。

单独表达OSTα或OSTβ都不干活，只有俩亚基凑一块才能转运胆汁酸。电镜结构首次看清了它的组装方式：两个OSTα在中间形成核心，两个OSTβ贴在两边当“配角”（图1）。

OSTα之间的握手靠的是跨膜螺旋2-4，通过疏水作用和静电作用稳定结合，中间还夹着几个磷脂分子。OSTβ则紧贴着OSTα的TM1和TM7。之前报道的致病突变正好破坏了这些握手位点，导致复合体散架（图2）。  

结构里发现了五个胆固醇结合位点，其中一个藏在跨膜螺旋5、6和胞内环之间。这个胞内环上有一段七个半胱氨酸的序列，全被棕榈酰化了，这些脂质链直接参与抓胆固醇。

有意思的是，单点突变影响不大，说明多个位点互相备份（图3）。