生物物理所PAP2家族中膜蛋白PgpB的结构与功能研究获进展

大肠杆菌PgpB的整体结构。图A. PgpB的结构卡通图展示。蛋白N端到C端用从蓝到红的彩虹颜色展示，PAP2家族中的特征性模体用黑色椭圆圈标出。图B. PgpB的分子表面电势图。正电区域用蓝色表示，负电区域用红色表示，跨膜螺旋2和3用黄色方框表示。

5月12日，PNAS杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所张凯研究组关于大肠杆菌磷脂酸甘油磷酸酶(EcPgpB)的研究成果，题目为Crystal structure of lipid phosphatase Escherichia coli phosphatidylglycerophosphate phosphatase B，该研究报道了磷脂酸磷酸酯酶PAP2家族中第一个膜蛋白结构（分辨率为3.2埃），并对催化机制及底物进入通道进行了研究。

PAP2家族包含了从原核生物到真核生物包括人体内的很多重要的蛋白（葡萄糖-6-磷酸酶，脂磷酸盐磷酸酶等），参与的功能包括糖代谢、脂代谢及信号转导等多个方面。PgpB是细菌中的磷脂酸甘油磷酸酶，在细胞壁合成以及磷脂代谢中具有重要功能。

通过结构比对以及功能研究，研究人员确认了PAP2家族中的膜蛋白与可溶蛋白采用的是相同的催化机制。PAP2家族中的特征性模体（motif）中，PgpB与可溶蛋白相比，C2和C3模体基本相同，而C1模体差异较大。另外他们还在结构中发现了一个V-型的可能的底物进入通道，其一侧连接C1模体。结合突变体实验，研究人员确认了该V-型开口是底物的进入通道。他们推测在底物结合以后，C1模体会发生构象变化。以上结果使科学家对于PgpB及PAP2家族膜蛋白有了更为深入的理解，为PAP2家族中的真核膜蛋白成员的研究提供参照。

该研究得到了科技部“973”计划、基金委重大研究计划以及中科院战略性先导科技专项（B类）等的资助。