记者从中国科学院物理研究所获悉，由该所科研人员等组成的联合研究团队重构出名为OSTα/β的有机溶质转运蛋白的高分辨率冷冻电镜结构，首次揭示了该蛋白新颖的组装方式及转运机制。相关成果1月29日在国际学术期刊《自然》发表。
在人体消化脂肪的过程中，OSTα/β功能异常会导致消化不良、胆汁淤积及肝损伤等疾病。尽管 OSTα/β在调节激素、应对压力和脂代谢中发挥关键作用，但长期以来，科研人员对它的组装方式等一直不清楚，其中一个重要原因是缺少对该转运蛋白精细结构和构象变化的直观认识。
△OSTα/β蛋白结构及转运机制模型
研究发现，OSTα/β由两个OSTα与两个OSTβ亚基组成，各亚基之间的相互作用紧密，保证了 OSTα/β的稳定性。此外，研究揭示OSTα/β中胆汁酸的结合口袋：该口袋内的正电残基与胆汁酸带负电基团相互吸引，从而促进胆汁酸的结合和转运。结合分子动力学模拟，揭示胆汁酸在转运过程中会经历一个180度的翻转：胆汁酸头部从朝向细胞内侧翻转到细胞外侧，而OSTα/β结构则保持稳定状态。
△OSTα/β蛋白结构及转运机制模型
基于这些结果，研究人员提出了OSTα/β采用新型“滑梯” 转运模型，不同于传统SLC蛋白的“交替访问”转运模型：该蛋白在底物转运过程不需要发生大幅度的构象变化，而是利用一个半嵌入膜内的特殊通道，实现胆汁酸从胞内到胞外或者从胞外到胞内的双向转运，转运方向取决于胆汁酸跨细胞膜的浓度梯度。该研究解决了长期以来关于OSTα/β组装方式和转运机制不明的根本问题，为理解胆汁酸的跨膜运输提供了全新的结构框架。
（总台央视记者 帅俊全）