重磅！颜宁，再发顶刊！

2024-04-02

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鞭毛是纤毛或鞭毛上的毛发状侧翼附属物，参与机械感觉和细胞运动，但其组成和结构尚不清楚。

2024年3月28日，清华大学/深圳医学科学院颜宁、清华大学闫创业及潘俊敏共同通讯在Cell在线发表题为“Structure-guided discovery of protein and glycan components in native mastigonemes”的研究论文，该研究报道了从莱茵衣藻纤毛中分离的天然纤绒毛 (Mastigoneme) 3.0 Å分辨率的冷冻电镜结构。

长茎形成一个超级螺旋，每个螺旋旋转由四对反平行的纤绒毛素样蛋白1 (Mst1)组成。在Mst1中，在II型聚羟基脯氨酸(Hyp)螺旋周围发现了大量阿拉伯糖聚糖，它们代表了植物和藻类中常见的一类糖基化。EM图谱揭示了纤绒毛轴心蛋白(Mstax)，该蛋白富含重度糖基化的Hyp，并含有PKD2样跨膜结构域(TMD)。Mstax有近8000个残基，从细胞内区域到纤绒毛素的远端，为Mst1的组装提供了框架。该研究提供了对天然生物结构中蛋白质和聚糖相互作用复杂性的见解。

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清华大学讲席教授、北京生物结构前沿研究中心研究员、深圳医学科学院创始院长颜宁，清华大学生命科学学院副教授、北京生物结构前沿研究中心研究员闫创业，清华大学生命科学学院教授潘俊敏为本文的共同通讯作者。

清华大学生命科学学院2022级直博生黄隽豪、2018级直博生陶慧和2022级直博生陈继坤为本文共同第一作者。清华大学生命科学学院2020级本科生沈扬参与了本研究。清华大学冷冻电镜平台主管雷建林教授为电镜数据收集提供了帮助。

实验的质谱鉴定工作得到了蛋白质化学与组学平台的支持，实验的计算工作得到清华大学高性能计算平台、国家蛋白质设施实验技术中心（北京）的支持。本研究得到了科技部重点研发计划，国家自然科学基金重大研究计划、面上项目、专项项目，膜生物学国家重点实验室，北京市科技新星计划，北京高校卓越青年科学家计划项目，北京生物结构前沿研究中心与清华-北大生命科学联合中心的经费支持。

另外，2024年3月5日，清华大学/深圳医学研究院颜宁团队在Cell Research 在线发表题为“Structural basis for different ω-agatoxin IVA sensitivities of the P-type and Q-type Cav2.1 channels”的研究论文，该研究揭示了不同ω-agagoxin IVA灵敏度的P型和Q型Cav2.1通道的结构基础。该研究报告了Cav2.1单独和与MVIIC或Aga-IVA复合物的冷冻电镜结构，总分辨率为2.9-3.1 Å。这些结构揭示了两种选择性肽毒素选择性抑制Cav2.1的分子决定因素，为亚型特异性治疗的发展奠定了基础。

2024年2月21日，清华大学/深圳医学科学院颜宁团队在PNAS 在线发表题为“Dissection of the structure–function relationship of Nav channels”的研究论文，为了描述人类Nav通道的结构-功能关系，该研究以人类Nav1.7为原型进行了系统的结构分析。根据野生型(WT) Nav1.7与含有11个突变的变体Nav1.7- M11之间的结构差异，该研究生成了另外三个中间突变体，并以2.9-3.4 Å的总分辨率求解了它们的结构。在孔域(PD)上有9个点突变的突变体被命名为Nav1.7-M9，其空腔体积减小，门密封，所有电压感应域(VSD)保持在上。WT和Nav1.7-M9的结构比较指出了两个可能对PD收紧至关重要的残基。然而，包含这两个突变的变体Nav1.7-M2，甚至与VSD中另外两个突变Nav1.7-M4结合，都未能使PD收紧。该结构分析表明，静态失活I-V曲线的右移与PD收缩的趋势相关。研究人员预测静息状态下的通道应该有一个“紧”的PD和低的VSD。

原文链接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)00240-X