5月12日，PNAS雜志在線發(fā)表了中國科學(xué)院生物物理研究所張凱研究組關(guān)于大腸桿菌磷脂酸甘油磷酸酶(EcPgpB)的研究成果，題目為Crystal structure of lipid phosphatase Escherichia coli phosphatidylglycerophosphate phosphatase B，該研究報(bào)道了磷脂酸磷酸酯酶PAP2家族中第一個膜蛋白結(jié)構(gòu)（分辨率為3.2埃），并對催化機(jī)制及底物進(jìn)入通道進(jìn)行了研究。
PAP2家族包含了從原核生物到真核生物包括人體內(nèi)的很多重要的蛋白（葡萄糖-6-磷酸酶，脂磷酸鹽磷酸酶等），參與的功能包括糖代謝、脂代謝及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等多個方面。PgpB是細(xì)菌中的磷脂酸甘油磷酸酶，在細(xì)胞壁合成以及磷脂代謝中具有重要功能。
通過結(jié)構(gòu)比對以及功能研究，研究人員確認(rèn)了PAP2家族中的膜蛋白與可溶蛋白采用的是相同的催化機(jī)制。PAP2家族中的特征性模體（motif）中，PgpB與可溶蛋白相比，C2和C3模體基本相同，而C1模體差異較大。另外他們還在結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)了一個V-型的可能的底物進(jìn)入通道，其一側(cè)連接C1模體。結(jié)合突變體實(shí)驗(yàn)，研究人員確認(rèn)了該V-型開口是底物的進(jìn)入通道。他們推測在底物結(jié)合以后，C1模體會發(fā)生構(gòu)象變化。以上結(jié)果使科學(xué)家對于PgpB及PAP2家族膜蛋白有了更為深入的理解，為PAP2家族中的真核膜蛋白成員的研究提供參照。
該研究得到了科技部“973”計(jì)劃、基金委重大研究計(jì)劃以及中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）等的資助。
大腸桿菌PgpB的整體結(jié)構(gòu)。圖A. PgpB的結(jié)構(gòu)卡通圖展示。蛋白N端到C端用從藍(lán)到紅的彩虹顏色展示，PAP2家族中的特征性模體用黑色橢圓圈標(biāo)出。圖B. PgpB的分子表面電勢圖。正電區(qū)域用藍(lán)色表示，負(fù)電區(qū)域用紅色表示，跨膜螺旋2和3用黃色方框表示。
