颜宁小组破译一种人源葡萄糖转运蛋白结构

(记者黄鑫)5月23日，记者从中国科学院上海光源获悉，清华大学医学院教授颜宁的研究团队在世界上首次利用上海光源生物大分子晶体学线站(BL17U1)分析了人葡萄糖转运蛋白GLUT1的三维晶体结构，并初步揭示了其工作机理和致病机理。相关研究论文发表在《自然》在线版上。

葡萄糖转运蛋白1几乎存在于人体的每一个细胞中，是红细胞和血脑屏障等上皮细胞的主要葡萄糖转运蛋白。葡萄糖转运蛋白1在维持血糖浓度和大脑能量供应的稳定方面起着关键作用。在已知的人类遗传病中，导致葡萄糖转运蛋白1功能障碍的突变会影响葡萄糖的正常吸收，导致一系列疾病，如脑萎缩、精神发育迟滞、发育迟缓、癫痫等。另一方面，当肿瘤发生时，葡萄糖是肿瘤细胞最重要的能量来源。在多种肿瘤细胞中观察到GLUT1的过表达，这使得GLUT1的表达可能作为检测癌变的指标。

颜宁等人最后利用上海光源生物大分子晶体学线站分析了GLUT1的三维晶体结构。专家认为，葡萄糖转运蛋白1的晶体结构可用于准确定位与疾病相关的突变氨基酸，揭示其致病机制。分析表明，30多个突变氨基酸主要集中在三个区域:底物结合区、胞外门控区和胞内门控区。它们的突变要么影响底物识别，要么影响转运蛋白的构象变化。晶体结构使得理解这些致病突变的机制变得很清楚。

《中国科学报》(2014-05-26，第4版)