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化学科学前沿
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| 结构生物学技术在线粒体钙离子单向转运体结构功能研究中的运用 |
| 黄柯, 郑积敏* |
| 北京师范大学化学学院 北京 100875 |
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| Application of Structural Biology Techniques to Study the Structure and Function of Mitochondrial Calcium Ion Uniporter |
| HUANG Ke, ZHENG Ji-Min* |
| College of Chemistry, Beijing Normal University, Beijing 100875, China |
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摘要：线粒体钙离子单向转运体是一种位于线粒体内膜上的转运蛋白,具有选择和传导钙离子的功能,参与多种细胞的生理过程。目前已经确定了该单向转运体的组成成员,其中包括离子转运蛋白MCU、MCU的负调控亚基MCUb、2个Ca2+结合蛋白MICU1、MICU2以及MCU的调控亚基EMRE蛋白。近十多年来已经有大量的研究提出并构建了多种线粒体通过该单向转运体调节Ca2+摄取的模型。最近对其研究的重点转向单向转运体单个组分的结构以及对它们复合体的结构表征。这些问题的解决得益于结构生物学中核磁共振技术、X射线衍射技术的持续发展和冷冻电镜技术的突破。回顾了结构生物学技术在有关单向转运体结构问题过程中的综合运用。这一内容将有助于我们了解核磁共振、X射线晶体学以及冷冻电镜技术各自的优缺点,同时深入探究线粒体钙离子单向转运体各部分的结构及其发挥功能的分子机制。
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| 关键词： 钙离子单向转运体,
核磁共振,
X射线晶体学,
冷冻电子显微镜
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通讯作者:
*E-mail:jimin_z@bnu.edu.cn
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| 引用本文: |
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黄柯, 郑积敏. 结构生物学技术在线粒体钙离子单向转运体结构功能研究中的运用[J]. 化学教育（中英文）, 2022, 43(16): 110-119
|
|
| [1] |
Thornton J M,Todd A E, Milburn D,et al.Nature Structural & Molecular Biology, 2000,7(11): 991-994
|
| [2] |
Oksanen E, Gddman A. Comprehensive Natural Products Ⅱ, 2010,9:51-89
|
| [3] |
Callaway E. Nature, 2015, 525 (7568): 172-174
|
| [4] |
Gunter T E, Pfeiffer D R. American Journal of Physiology,1990, 258 (5): C755-C786
|
| [5] |
Berridge M J, Bootman M D, Lipp P. Nature,1998, 395 (6703): 645-648
|
| [6] |
Bragadin M, Pozzan T, Azzone G F. Biochemistry, 1979, 18(26): 5972-5978
|
| [7] |
Reed K C, Bygrave F L. Eur. J. Biochem., 1975, 55(3): 497-504
|
| [8] |
Kirichok Y, Krapivinsky G, Clapham D E. Nature, 2004, 427(6972): 360-364
|
| [9] |
Carafoli E. Trends Biochem. Sci., 2003, 28(4): 175-181
|
| [10] |
Nicholls D G. Cell Calcium, 2005, 38(3-4): 311-317
|
| [11] |
Baughman J M, Perocchi F, Girgis H S, et al. Nature, 2011, 476(7360): 341-345
|
| [12] |
De Stefani D, Raffaello A, Teardo E, et al. Nature, 2011, 476(7360): 336-340
|
| [13] |
Alevriadou B R,Patel A, Noble M, et al. Cell Physiology, 2021,320(4) : C465-C482
|
| [14] |
Raffaello A, De Stefani D, Sabbadin D, et al. Embo J., 2013, 32(17): 2362-2376
|
| [15] |
Sancak Y, Markhard A L, Kitami T, et al. Science, 2013, 342(6164): 1379-1382
|
| [16] |
Feno S, Rizzuto R, Raffaello A, et al. Cell Calcium, 2021, 93: 102322
|
| [17] |
Bick A G, Calvo S E, Mootha V K. Science,2012, 336 (6083): 886
|
| [18] |
Perocchi F, Gohil V M, Girgis H S, et al. Nature,2010, 467 (7313): 291-296
|
| [19] |
Pan X, Liu J, Nguyen T, et al. Nature Cell Biology, 2013, 15(12): 1464-1472
|
| [20] |
Kovacs-Bogdan E, Sancak Y, Kamer K J, et al. Proc.Natl.Acad.Sci. U.S.A,2014, 111 (24): 8985-8990
|
| [21] |
Oxenoid K, Dong Y, Cao C, et al. Nature,2016, 533 (7602): 269-273
|
| [22] |
Kamer K J, Jiang W, Kaushik V K, et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A,2019, 116 (9): 3546-3555
|
| [23] |
Wang L, Yang X, Li S, et al. EMBO J.,2014, 33 (6): 594-604
|
| [24] |
Park J, Lee Y, Park T, et al. IUCrJ, 2020,7(2): 355-365
|
| [25] |
Patron M, Checchetto V, Raffaello A, et al. Mol. Cell,2014, 53 (5): 726-737
|
| [26] |
Nogales E. Nat. Methods, 2016,13(1): 24-27
|
| [27] |
杨慧, 李慎, 涛薛冰. 首都医科大学学报, 2017, 38(5): 770-776
|
| [28] |
Van Keuren A M, Tsai C W, Balderas E, et al. Cell Reports, 2020, 33: 108486
|
| [29] |
Yoo J, Wu M, Yin Y, et al. Science,2018, 361 (6401): 506-511
|
| [30] |
Nguyen N X, Armache J P, Lee C, et al. Nature, 2018, 559 (7715): 570-574
|
| [31] |
Baradaran R, Wang C, Siliciano A F, et al. Nature, 2018, 559 (7715): 580-584
|
| [32] |
Fan C, Fan M, Orlando B J, et al. Nature,2018, 559 (7715): 575-579
|
| [33] |
Lee S K, Shanmughapriya S, Mok M C Y, et al. Cell Chem. Biol., 2016, 23 (9): 1157-1169
|
| [34] |
Wang Y, Nguyen N X, She J, et al. Cell, 2019, 177(5): 1252-1261
|
| [35] |
Wang C, Baradaran R, Long S B. Journal of Molecular Biology, 2020,432(20):5632-5648
|
| [36] |
Tsai C W, Wu Y, Pao P C, et al. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2017, 114: 4388-4393
|
|
|
|
