中国科学院物理研究所还有北京大学等单位的研究人员,现在终于把一直都搞不清楚的OSTα/β蛋白的结构给弄明白了,还提出了个叫“滑梯”的模型。这是消化吸收脂肪过程里特别重要的一环,因为胆汁酸得通过肝肠循环反复利用。在这个过程中,OSTα/β蛋白就像是专门接送胆汁酸的小船,负责把它从细胞里运到肠腔里去。可这么多年来,大家都不知道这台机器到底是怎么运转的。这次突破其实挺不容易,是因为他们用上了冷冻电镜这项先进技术。把OSTα/β蛋白放大到接近原子的水平去看,发现它是由两个OSTα和两个OSTβ组成的四聚体,结构特别稳。最关键的是,他们在蛋白中间找到了一个带正电的小口袋,这个口袋专门用来抓带负电的胆汁酸分子。把这一步弄清楚后,团队又用分子动力学模拟了整个转运过程。模拟结果显示,胆汁酸在穿过细胞膜的时候得转个身,让疏水的那边跟亲水的那边调个头。这时候蛋白自己不需要动太多地方,就能靠着两侧的浓度差来来回回送东西。这跟以前大家以为的溶质载体蛋白需要大幅变形的情况不一样,就像是小孩滑滑梯一样自然。负责人解释说,这个通道像个固定在墙上的滑梯,胆汁酸顺着坡度自然往下走就行,不需要反复折腾蛋白质结构。这个“滑梯”模型让我们明白,OSTα/β通过形成一个硬硬的通道,让胆汁酸顺着电化学梯度自己跑,这样能量利用效率就最高。这发现不光是解释了脂肪代谢方面的一些疾病是怎么回事,还把膜转运蛋白的理论体系给扩展了一下。更重要的是他们找到了结合胆汁酸的具体氨基酸位置,以后想开发新的调节胆汁酸代谢的药,就可以把这些位点当作靶子了。从以前只能瞎猜变到现在能看清结构、搞懂机制,咱们国家的科学家在膜转运蛋白这个领域已经从跟在别人后面跑变成了一起跑。《自然》杂志的评审专家都说了,这项工作解决了一个大难题,是里程碑式的成就。未来如果这个模型在别的转运蛋白里也适用的话,很可能会改变我们对细胞运送物质的认识方式,为治代谢病带来新希望。