科技日报合肥1月24日电（记者吴长锋）记者从中国科学技能大学得悉，该校生命科学与医学部陈宇星教授和周丛照教授课题组，使用单颗粒冷冻电镜技能解析了一系列人类胆汁酸外排蛋白ABCB11与其生理底物—牛磺胆酸钠的复合物的三维结构，发现该蛋白内部存在两个串联的底物结合口袋，凭借一系列生化试验阐明晰ABCB11特异性外排胆汁酸的分子机制。该研讨成果日前在线宣布在《细胞研讨》上。
胆汁盐是人体胆汁中最重要的兼性分子，有助于脂类和脂溶性维生素的消化。此外，它还参加其他生物学进程，如葡萄糖代谢和免疫应对等。胆汁盐以胆固醇作为前体在肝细胞中组成，由ABCB11外排至胆怯管中参加胆汁的构成。胆汁盐的外排阻滞将导致一系列胆汁淤积相关疾病，如进行性宗族性肝内胆汁淤积（PFIC）。PFIC多发于儿童，常随同肝肿大和肝硬化，终究因肝功能衰竭而致成年前逝世。
2020年，该研讨组使用单颗粒冷冻电镜技能解析了人类ABCB11的无配基结构。为了探求ABCB11转运生理底物的分子机制，研讨组持续解析了ABCB11在不同浓度牛磺胆酸钠存在时的两个复合物结构：低浓度时结合一个牛磺胆酸钠分子，高浓度时结合两个牛磺胆酸钠分子。结合ATP酶活性试验和底物转运试验，阐明晰两个口袋有着十分显着的底物亲和力梯度，使得底物能够顺亲和力梯度顺次结合两个口袋，终究完结跨膜转运。这种沿着转运通道串联排布的双底物结合口袋结构既确保了底物转运的高效性，又确保了底物辨认的高特异性。因而，ABCB11是一类全新的ABC转运蛋白——整合了底物浓度梯度分散和ATP水解供能的自动运送。
该研讨成果不只有助于人们深化了解胆汁酸的转运机制，一起也为胆汁淤积症等疾病的医治干涉和药物规划供给了结构根底。