据新华社消息，记者(zhe)5月30日从南京(jing)中(zhong)医药大学获悉，该校朱家鹏教授与美(mei)国耶鲁大学张凯教授联合团队(dui)当天在国际学术期刊《自然》发表研究成果(guo)。团队(dui)突(tu)破(po)“蛋白质纯化”这一传统概(gai)念，直接对(dui)线粒体(ti)成像，获得了迄今为止最清晰、最接近真实生理状态的线粒体(ti)原位膜蛋白高分辨率三维解析结构。

朱家鹏介绍，线粒体(ti)是细胞呼吸作(zuo)用的主要(yao)场所，通过(guo)将有机物氧化分解，释放能量。此前，在冷冻电镜、X射线晶体(ti)学等高分辨率成像技术的支持下，科(ke)学界已经能够描绘出线粒体(ti)内部结构和关(guan)键蛋白质复(fu)合体(ti)的三维结构，但仍面临诸多挑战。

“例如，科(ke)学界主要(yao)通过(guo)体(ti)外提纯的方法给线粒体(ti)内部的蛋白质‘拍照’，但得到的图像和真实状态仍有不小的距离。”朱家鹏给记者(zhe)打了一个通俗的比方，“就好比一群孩子在操(cao)场上追逐玩(wan)耍，如果(guo)我把其中(zhong)一个孩子叫(jiao)出来拍照片，这孩子的表现就会拘(ju)谨很多。”

图为研究过(guo)程和得到的高分辨率线粒体(ti)原位膜蛋白三维解析结构。(朱家鹏供图)

朱家鹏团队(dui)的研究思路，就是突(tu)破(po)“蛋白质纯化”这个传统概(gai)念，直接对(dui)一个完整的线粒体(ti)进行成像。“这就相当于在孩子们玩(wan)耍的过(guo)程中(zhong)抓拍，但难点在于，我想(xiang)拍摄的孩子可能经常被其他孩子挡住。”朱家鹏说，为了攻克(ke)这一难点，耶鲁大学张凯教授又开展了大量研究。最终，联合团队(dui)成功获得了生理状态下的线粒体(ti)呼吸链蛋白质侧链结构，局部分辨率最高达0.18纳米，“这意味着我们能够观测到蛋白质中(zhong)的每一个原子”。

团队(dui)不仅研究了线粒体(ti)在健康细胞中(zhong)的状态，还研究了心脏缺血状态下线粒体(ti)有何变化。“我们观察到了病理状态下呼吸链的改变，这些研究成果(guo)能够让科(ke)学界进一步明确(que)呼吸链的作(zuo)用机制，为研究疾病疗法提供新思路。”朱家鹏说。

编辑 刘佳妮