我国科学家成功解析线粒体复合物Ⅱ三维结构

2006年05月10日 科技新时代 9 解开线粒体复合物精细结构之谜对人类有着重要意义。人类有很多疾病，诸如嗜铬细胞瘤、副神经节瘤、李氏症等均与线粒体复合物Ⅱ的翻译提前中止或氨基酸突变相关。如果能解析线粒体复合物Ⅱ的结构，就能为研究与该复合物相关的人类线粒体疾病提供一个真实可用的模型。

前不久，由中国科学院生物物理研究所所长、清华大学生命科学与医学研究院副院长饶子和院士领导的科研小组成功解析了线粒体膜蛋白复合物Ⅱ的精细结构，填补了线粒体结构生物学和细胞生物学领域的空白。研究小组利用基因序列与人类非常相近的猪心作为原材料来提取这一膜蛋白复合物，并尝试晶体的培养，在攻克了晶体质量优化等难关后，终于完成了这一由4种不同蛋白质组成的复杂膜蛋白复合体精细结构的测定。这是世界上首次成功解析出线粒体复合物Ⅱ膜蛋白的精细三维结构。

线粒体作为细胞内的“动力工厂”，在有氧呼吸过程中扮演着重要角色。有氧呼吸是高等动植物呼吸作用的主要形式，所谓有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物氧化分解，产生二氧化碳和水并释放出大量能量的过程。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，为细胞活动提供能量。氧化过程是由线粒体内膜上的4个呼吸链膜蛋白复合物（简称复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）完成的，这4个膜蛋白复合物的结构解析从上世纪50年代以来一直是生物学研究的热点和焦点。虽然国际上很多研究小组都在努力，但只有美国和日本的科学家分别解析了线粒体膜蛋白复合物Ⅲ和复合物Ⅳ的晶体结构，而线粒体复合物Ⅰ、Ⅱ的精细结构一直是个谜。