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清華大學教授顏寧首次揭示人源次級轉運蛋白晶體結構

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摘要:清華大學醫學院顏寧教授研究組在世界上首次解析了人源葡萄糖轉運蛋白GLUT1的晶體結構,初步揭示其工作機制以及相關疾病的致病機理,在人類攻克癌癥、糖尿病等重大疾病的探索道路上邁出了極為重要的一步。   清華大學醫學院顏寧教授研究組在世界上首次解析了人源葡萄糖轉運蛋白GLUT1的晶體結構,初步揭示其工作機制以及相關疾病的致病機理,在人類攻克癌癥、糖尿病等重大疾病的探索道路上邁出了極為重要的一步。該成果以長文形式發表在6月5日出版的英國《自然》雜志上。

  此成果一經發表得到國際學術界廣泛關注。2012年諾貝爾化學獎得主、斯坦福大學教授布萊恩·科比爾卡評價說:“要針對人類疾病開發藥物,獲得人源轉運蛋白結構至關重要。對于GLUT1的結構解析本身是極富挑戰、極具風險的工作,因此這是一項偉大的成就。”

  美國科學院院士、加州大學洛杉磯分校教授羅納德·魁百克表示:“人們終于首次成功解析了人源膜轉運蛋白在原子分辨率水平上的晶體結構,這是50年以來的一項重大成就。”

  據研究組介紹,葡萄糖自身無法穿過細胞膜進入到細胞內發揮作用,必須依靠轉運蛋白這個“運輸機器”來完成。葡萄糖轉運蛋白鑲嵌于細胞膜上,如同在疏水的細胞膜上開了一扇一扇的門,能夠將葡萄糖從細胞外轉運到細胞內。

  研究清楚GLUT1的組成、結構和工作機理,就有可能通過調控它實現葡萄糖轉運的人工干預,既可以增加正常細胞內葡萄糖供應達到治療相關疾病的目的,又可以通過阻斷對癌細胞的葡萄糖供應從而“餓死癌細胞”。

  經過5年攻關研究,顏寧研究組先后在研究思路和實驗技術上相繼獲得重要突破,最終成功獲得了GLUT1的晶體結構,在結構生物學的最前沿領域確立了中國的領先優勢,同時對于理解其他具有重要生理功能的糖轉運蛋白的轉運機理提供了重要分子基礎,揭示了人體內維持生命的基本物質進入細胞膜轉運的過程,對于人類進一步認識生命過程具有更大意義。

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