清華施一公院士Nature子刊發表重要新成果

來自清華大學生命科學學院的研究人員報告稱，他們獲得了26S蛋白酶體（proteasome）的原子結構，這一研究成果發布在7月18日的《自然結構與分子生物學》（Nature Structural & Molecular Biology）雜誌上。

領導這一研究的是清華大學的施一公（Yigong Shi）教授。施一公研究組主要致力於運用結構生物學和生物化學的手段研究腫瘤發生和細胞凋亡的分子機制，集中於腫瘤抑制因子和細胞凋亡調節蛋白的結構和功能研究、重大疾病相關膜蛋白的結構與功能的研究、胞內生物大分子機器的結構與功能研究。回國後施一公在Nature等國際頂級期刊上發表了多篇論文，同時他也搭建起了以清華大學為中心的人才引入橋樑。2013年施一公當選為中科院院士。

2016年開年，施一公課題組即在《科學》（Science）雜誌發表了一項重磅成果，他們獲得了解析度為3.8埃（?）的U4/U6.U5 三小核核糖核蛋白複合物（U4/U6.U5 tri-snRNP）三維結構，由此提供有關剪接體（spliceosome）組裝和催化的新見解。

2月，施一公領導清華大學的研究人員對抗凋亡蛋白Bcl-2與乙肝病毒蛋白HBx之間的互作進行了結構與生物化學分析，提出HBx有可能以一種不同於經典BH3-only蛋白方式調節了Bcl-2的功能。研究結果發布在PNAS雜誌上。

同月，其研究組再度在PNAS雜誌上發表文章，採用單顆粒冷凍電子顯微鏡解析了酵母內源性26S蛋白酶體的結構，揭示出了兩種主要的構象狀態，為了解蛋白酶體的功能機制奠定了分子基礎。

26S蛋白酶體是真核細胞內負責蛋白質降解的主要分子機器，通過特異性降解目的蛋白，幾乎參與了生物體的絕大多數生命活動。26S蛋白酶體在結構上可分為19S調節顆粒和20S核心顆粒兩部分。19S調節顆粒負責識別帶有泛素鏈標記的蛋白質底物對其進行去摺疊，並最終將去摺疊的蛋白質底物傳送至20S核心顆粒中進行降解。

近年來，一系列核糖體原子解析度的三維結構相繼被解析出來，極大促進了人們對蛋白質合成分子機制的認識。同核糖體相比，生物體內負責蛋白質降解的分子機器26S蛋白酶體由於結構組成複雜，分子量十分巨大，其三維結構的研究進展相對滯後，嚴重阻礙了人們對蛋白質降解過程的認識。

在這篇新文章中研究人員報告稱他們採用冷凍電鏡獲得了平均解析度為3.5埃（3.5 ?）的人類26S蛋白酶體結構，構建出了核心顆粒(CP)中28個亞基及調節顆粒（RP）中18個亞基的原子模型。此外，他們還用冷凍電鏡確定了結合去泛素化酶USP14的人類蛋白酶體的結構，解析度達到4.35埃（?）。這些結構為了解真核生物蛋白酶體的功能機制提供了一個框架。

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