Nature:线粒体的"能量之门"被破解!研究人员首次看清代谢引擎的分子开关
时间:2025-03-22
在人体万亿个细胞的深处,隐藏着直径仅万分之一毫米的"能量之门" 线粒体丙酮酸载体(Mitochondrial Pyruvate Carrier, MPC)。这个由两个亚基构成的分子机器,每秒运输着数万个丙酮酸分子进入线粒体,驱动着细胞呼吸的熊熊火焰。它如同生命引擎的燃料阀门,决定着糖、脂肪、氨基酸三大营养物质的最终去向,却因结构成谜,被列为"21世纪代谢生物学十大未解难题"之一。
研究人员在《Nature》杂志投下了一枚"结构生物学炸弹": Structures and mechanism of human mitochondrial pyruvate carrier 。研究团队运用冷冻电镜技术,首次捕获MPC在运输过程中的三种动态构象,分辨率精确到3.0埃( ) 相当于在月球表面看清一枚硬币的雕刻纹路。这项历时多年的研究不仅揭开了这个转运蛋白的分子芭蕾,更意外发现了物UK5099的作用密码,甚至从羊驼体内找到了能"锁死"能量通道的纳米抗体。当原子级别的结构细节与癌症代谢的致命弱点产生碰撞,人类距离调控细胞能量流仅剩一步之遥。