摘要：一个科学家团队解答了细胞生物学中一个长期存在的难题，揭示了细胞的主要能量货币ATP是如何运输到内质网（ER）的。能量运输中断可能会影响2型糖尿病、癌症和神经退行性疾病等疾病。

本文来源：生物通

一个科学家团队解答了细胞生物学中一个长期存在的难题，揭示了细胞的主要能量货币ATP是如何运输到内质网（ER）的。能量运输中断可能会影响2型糖尿病、癌症和神经退行性疾病等疾病。

这项发表在《自然》杂志上的研究证实，转运蛋白SLC35B1是ATP进入内质网的关键通道。

这项研究由斯德哥尔摩大学生物化学教授David Drew领导，在SciLifeLab实验室进行，首次揭示了ATP如何利用转运蛋白SLC35B1进入内质网（ER）的结构和机制。内质网是细胞的主要“运输港”，负责包装蛋白质和脂质、检查其质量并促进其在细胞内的运输。这些重要过程需要以ATP形式提供的能量。

David Drew 表示：“尽管人们对内质网功能进行了数十年的研究，但 ATP 如何到达内质网内部仍不清楚。通过确认 SLC35B1 为转运蛋白，并利用低温电子显微镜解析其结构，我们不仅解答了一个基本的生物学问题，也为治疗干预开辟了新的机遇。”

未来药物开发

这些发现对人类健康具有广泛的意义。内质网活性紊乱与2型糖尿病、癌症和神经退行性疾病等疾病相关，而内质网应激和蛋白质错误折叠在这些疾病中起着核心作用。随着SLC35B1的详细分子蓝图逐渐清晰，它为未来的药物开发提供了一个有希望的靶点。

David Drew 表示：“了解能量如何输送到内质网，为我们提供了强有力的新方法来应对一系列由内质网功能障碍引起的疾病。调节 SLC35B1 活性或将成为在疾病状态下恢复内质网平衡的新策略。”

大型筛选

SLC35B1 此前曾被提议作为内质网的 ATP 转运蛋白（Nature Comms 9:3489），但缺乏生化和结构验证。关于其功能也存在其他相互矛盾的报道。与奥地利 CeMM 的 Giulio Superti-Furga 实验室合作，通过大规模 CRISPR/Cas9 敲除筛选所有 SLC 转运蛋白，结果表明 SLC35B1 是细胞生长最重要的五种转运蛋白之一，这与它提出的功能一致。

增加蛋白质大小

随后，Norimichi Nomura 团队（日本京都医学院）制备了一种针对人类 SLC35B1 的抗体，这对于增加蛋白质的大小至关重要，以便通过低温电子显微镜 (cryo-EM) 进行成像。David Drew 团队随后利用 SciLifeLab 的低温电子显微镜平台，对 SLC35B1 的多种构象进行了可视化，揭示了它如何识别并将 ATP 转运到内质网腔中。结构数据还突出了参与 ATP 结合和转运的关键氨基酸残基，提示了潜在的治疗靶点。

靶向治疗

该团队目前正在筛选调节 SLC35B1 功能的小分子，目标是开发有针对性的治疗方法，以在需要时增强或抑制 ATP 运输。

参考文献

Step-wise ATP translocation into the ER by human SLC35B1

来源：人工智能学家