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下载安装Flash播放器清华大学生命科学学院施一公教授在《2010科学发展报告》上发表了题为“与重大疾病相关的膜蛋白的结构生物学”的文章,对结构生物学的概念和意义、膜蛋白的结构生物学研究及国内研究现状等内容作了简明扼要的介绍。
文章首先简要介绍了结构生物学的概念和意义。结构生物学是利用X射线衍射晶体学、电镜技术和核磁共振技术研究生物大分子以及生物大分子机器功能与结构的现代生命科学的一个重要分支。结构生物学不仅对我们了解基本的生命过程提供了不可取代的重要信息,还可以在原子分辨率水平上展示生物大分子的工作机制,提供清晰的药物靶点,因而也是现代制药企业必设的研发分支。
文章随之介绍了膜蛋白结构生物学研究。膜蛋白在一切生命过程中起着关键作用,且与许多重要疾病有着直接联系。但是,我们对膜蛋白结构与功能的了解极其贫乏,这极大地限制了现代生命科学的发展,也极大地限制了我们对重要疾病致病机制的了解。对于膜蛋白的结构生物学研究代表了当今结构生物学领域的最前沿。
文章最后介绍了我国在膜蛋白结构生物学研究领域所处的水平和取得的进展。我国从事膜蛋白结构生物学的研究起步较晚,但已取得了一些可喜的成绩,为大力发展膜蛋白结构生物学奠定了基础。但在2009年之前,我国对于重组膜蛋白的结构生物学研究还处于空白阶段。
2008年,由施一公教授牵头的包括清华大学、中国科学院生物物理研究所、中国科学技术大学和中国农业大学在内的几个课题组联合申请的“与重要疾病相关膜蛋白的结构和功能”项目获得了国家“973”重大课题的资助,并迅速在2009年取得了可喜的成果。该研究组成功解析了在毒性大肠杆菌肠胃耐酸性保护机制中起重要作用的AdiC异向共转蛋白在两种状态下具有不同构象的结构,揭示了AdiC对于底物识别和转运的机制。此外,该研究组与颜宁教授的研究组合作解析了甲酸离子通道FocA的结构,意外发现FocA单体具有与水通道相似的结构,从而为研究膜蛋白的进化提供了重要线索。这几项工作标志着我国的膜蛋白结构生物学研究进入了重组蛋白时代。(摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2010科学发展报告》)