清华大学生命科学院首次揭示哺乳动物呼吸体高分辨率三维结构

据2016年12月3日《光明日报》报道，清华大学生科院杨茂君研究组，首次使用冷冻电镜技术，解析了线粒体呼吸链超级复合物(呼吸体)的原子分辨率结构。这是目前世界上所解析的最复杂、分辨率最高的膜蛋白超级复合物结构，为人类深入理解哺乳动物线粒体呼吸链的组织形式、工作机理提供了关键的结构信息，并为设计和改造以线粒体呼吸链为靶标的药物提供了基础资料。相关研究论文发表于《细胞》杂志。

哺乳动物呼吸体是由包括44个膜蛋白在内的81个蛋白亚基(69种不同蛋白分子)所构成的超大分子机器。研究组不断优化呼吸体蛋白纯化及制样技术，筛选出了能够促进呼吸体稳定的特异性小分子化合物，并改进了电镜数据处理方法，最终成功将呼吸体结构的分辨率提升至原子水平，搭建了结构模型。在此基础上，杨茂君研究组揭示了复合物I各亚基之间细致的相互作用，鉴定出了新的连接各单独复合物的蛋白亚基，发现了磷脂分子在呼吸体结构中发挥的重要作用，并且提出了全新的电子传递模型。