磷是人體內(nèi)的一種重要元素,人體通過控制磷酸鹽的吸收和外排來維持機(jī)體的磷酸鹽平衡。XPR1是目前已知人體唯一的磷酸鹽外排蛋白,我國科學(xué)家日前揭示了XPR1的磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)控機(jī)制,有助于更好理解人體的磷酸鹽調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
該研究由中國科學(xué)院物理研究所姜道華研究員團(tuán)隊(duì)完成,相關(guān)成果日前在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。
“每個(gè)成年人體內(nèi)大約含有1公斤的磷,現(xiàn)代研究表明,磷幾乎參與人體所有的生理進(jìn)程,但過多的磷酸鹽累積會引發(fā)諸多疾病,將多余的磷酸鹽排出體外非常重要。”姜道華介紹,但XPR1到底是怎樣將多余磷酸鹽排出的?長期以來都是未解之謎。
此項(xiàng)研究中,團(tuán)隊(duì)利用冷凍電鏡單顆粒技術(shù)和磷酸根外排功能體系對XPR1結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了深入分析,發(fā)現(xiàn)XPR1的結(jié)構(gòu)類似于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,但與大多數(shù)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白采用的交替開放的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制不同,XPR1采取一種新穎的類似于通道的門控機(jī)制外排磷酸根。
此項(xiàng)研究還首次闡明了XPR1內(nèi)的SPX結(jié)構(gòu)域通過結(jié)合多磷酸肌醇調(diào)節(jié)XPR1通量的機(jī)制。
“這些發(fā)現(xiàn)對人體磷酸鹽穩(wěn)態(tài)的研究至關(guān)重要?!苯廊A說,盡管已取得階段性進(jìn)展,但一些關(guān)鍵問題仍需進(jìn)一步研究探索,團(tuán)隊(duì)未來將在該領(lǐng)域持續(xù)攻關(guān)。(記者張泉)