我首次使用冷冻电镜单颗粒三维重构方法

科技日报北京12月2日电 （记者张盖伦）北京时间2日凌晨，《细胞》杂志在线发表了清华大学生命科学学院杨茂君教授研究组题为《哺乳动物呼吸链超级复合物Ⅰ1Ⅲ2Ⅳ1结构》的论文。该研究首次使用冷冻电镜单颗粒三维重构的方法，解析了线粒体呼吸链超级复合物（呼吸体）的原子分辨率三维结构，为人类深刻理解哺乳动物线粒体呼吸链的组成形式和工作机理提供了关键结构信息，被认为是“里程碑式的研究成果”。

呼吸作用是生物体内最为基础的能量代谢活动之一，人体通过呼吸作用将食物中的能量转化为机体可以直接利用的能量分子ATP。这一转换过程，由位于线粒体内膜上的呼吸链蛋白复合物分步完成,这些复合物又可以进一步聚合形成呼吸体。

杨茂君介绍，线粒体呼吸链的研究一直是国际生命科学领域的热点之一。线粒体为人体内除红细胞以外的所有细胞提供能量，线粒体功能异常，会导致重症肌无力、心律失常以及阿尔茨海默症等疾病。

研究组发现，哺乳动物呼吸体是由包括44个膜蛋白在内的81个蛋白亚基所构成的分子量高达1.7兆道尔顿的膜蛋白超级复合物。此外，研究组还揭示了复合物Ⅰ各亚基之间细致的相互作用，鉴定出新的连接各单独复合物的蛋白亚基，发现了磷脂分子在呼吸体结构中发挥的重要作用，提出了全新的电子传递模型。

新闻来源：科技日报