5月26日，清华大学颜宁研讨组与我国疾控中心、中科院微生物所高福院士研讨组协作在《细胞》(Cell)杂志宣布题为《NPC1蛋白介导胆固醇转运和埃博拉病毒侵略的分子机制》(Structural insights into the Niemann-Pick C1 (NPC1)-mediated cholesterol transfer and Ebola infection)的研讨论文，初次报导了人源胆固醇转运蛋白NPC1的4.4埃分辨率冷冻电镜结构，并经过很多生化剖析探讨了NPC1和NPC2介导细胞内胆固醇转运的分子机制；一起还报导了NPC1与埃博拉病毒GPcl蛋白复合体6.6埃分辨率的冷冻电镜结构，为了解NPC1介导埃博拉病毒侵略的分子机制供给了分子根底。
Niemann-Pick疾病是一类由于脂类代谢反常而导致的稀有遗传疾病，现在还没有有用的医治手法。NPC1功用反常是C型Niemann-Pick疾病的重要的要素。NPC1蛋白在胆固醇的胞内运送中发挥了重要的效果。富含胆固醇的低密度脂蛋白（LDL）首要经过细胞膜外表的LDL受体被内吞进入细胞，在内吞体(endosome)或溶酶体(lysosome)中，NPC2小蛋白从LDL中将胆固醇抽提出来，再传递给坐落膜上的NPC1蛋白，最终NPC1与下流蛋白进一步将胆固醇传递到细胞的其他部位发挥生物学功用。假如NPC1发作骤变，导致胆固醇在溶酶体中的反常堆积，就有或许导致患者肝脏、肾脏、脾脏乃至脑部的脂类过量堆集而形成这些器官的病变。
人源NPC1蛋白(左)及其与埃博拉病毒GPcl蛋白复合体(右)的结构模型。
NPC1除了在细胞内的胆固醇转运进程中发挥了重要功用，曩昔几年的研讨发现它在埃博拉病毒的侵略进程中发挥了不可或缺的功用，是细胞内的埃博拉病毒受体。埃博拉病毒外表的糖蛋白进入溶酶体后会发作酶切，酶切之后的糖蛋白(GPcl)能够和NPC1蛋白直接相互效果，然后引发病毒与宿主细胞内的膜交融进程。
人源NPC1是一个全长1278个氨基酸并含有13次跨膜螺旋的膜蛋白。其比较小的分子量关于使用电镜进行结构生物学研讨是一个应战。在最新的这篇《细胞》论文中，颜宁研讨组的周强博士开展了新式的 “随机相位3D分类”办法然后将这一并不非常安稳的单体膜蛋白结构解析到4.4埃，该办法有望推行到关于相似生物大分子的结构解析。一起他们还与高福院士课题组协作，解析了NPC1与埃博拉病毒GPcl蛋白复合体6.6埃分辨率的冷冻电镜结构，提醒了一个NPC1蛋白单体与一个GPcl三聚体经过一个单一界面相互辨认，这与2016年头高福研讨组解析的GPcl和NPC1的C结构域的晶体结构符合，然后为进一步研讨NPC1介导的埃博拉病毒侵略机制以及经过损坏这一辨认界面而干涉这一进程供给了分子根底。
颜宁教授一向针对胆固醇代谢调控通路进行体系的结构生物学与生物化学研讨，总算在近年开端获得发展。这是她们继2015年3月在《细胞研讨》(Cell Research)报导了裂殖酵母中SREBP通路的SCAP蛋白调控结构域结构以及2015年7月在《科学》(Science)报导胆固醇感应蛋白Insig在分支杆菌中同源蛋白结构之后的又一重要效果。高福研讨组一向从事严重感染疾病相关病毒侵略机制的结构生物学研讨。此次两个组优势互补、从两个视点完结关于NPC1蛋白的深入剖析。
医学院博士后龚欣，生命学院博士生钱洪武、周芯卉、吴建平以及中科院微生物研讨所高福院士课题组的万涛博士为本文的一起榜首作者，颜宁教授和医学院副研讨员周强博士为本文的一起通讯作者。电镜数据收集于清华大学冷冻电镜渠道，核算作业得到清华大学超级核算中心支撑。本研讨项目遭到科技部严重科学研讨方案、膜生物学国家重点实验室、结构生物学高精尖中心、清华-北大生命科学联合中心、国家自然科学基金、我国科学院战略重点研讨项目、我国科学院院长基金埃博拉病毒研讨特别项目的赞助。
论文链接：http:///science/article/pii/S0092867416305700
