复杂糖基化修饰介导莱茵衣藻纤毛重要蛋白质复合物组装的分子机制。

　　本报讯 糖和脂类与蛋白、核酸一样都是构成生物结构、完成生理功能必不可缺的大分子，但是与后两者相比，糖与脂类的结构难以解析，属于细胞中的“暗物质”，糖生物学是生命科学界公认的高难领域。糖基化蛋白参与多种生命过程，如信号传导、免疫反应和细胞分化等。但聚糖分子内在的立体化学复杂性阻碍了对其系统性的研究，含糖结构信息的缺乏严重限制了人类对这类重要生物分子类群功能的理解。
　　3月28日，清华大学生命学院颜宁、闫创业、潘俊敏课题组合作在《细胞》（Cell）期刊在线发表了题为“结构引导发现天然纤绒毛中的蛋白质和聚糖组分”的研究论文，报道了从莱茵衣藻纤毛中分离的天然纤绒毛3.0埃分辨率的冷冻电镜结构。纤绒毛是从纤毛膜向外延伸的一种纤细结构。通过研究发现，纤绒毛主体形成超螺旋纤维结构，每个完整螺旋由4对反平行的纤绒毛样蛋白1组成。在纤绒毛样蛋白1中，其含有II型多聚羟脯氨酸螺旋结构，该二级结构被大量阿拉伯聚糖包被。意外的是，研究者发现并鉴定出纤绒毛前所未知的核心组分，并为之命名“纤绒毛轴心蛋白”。该研究为理解天然生物架构中蛋白质和糖类分子形成复合物的相互作用模式提供了理论基础。
　　研究团队综合利用生物物理学、细胞生物学和生物信息学等学科方法对聚糖分子参与构建生物大分子架构的分子原理进行了阐释。该研究清楚地观测到超过1000个糖分子的密度，是目前含有糖分子最多的复合物结构。通过多糖和蛋白的互作分析，研究揭示了阿拉伯聚糖在生物结构高级组装中的关键作用，从而为理解结构性聚糖分子在生命过程中的角色提供了重要线索，展现了现代结构生物学从结构确证工具到源头创新发现手段的角色转变。
　　清华大学讲席教授、北京生物结构前沿研究中心研究员、深圳医学科学院创始院长颜宁，清华大学生命学院副教授、北京生物结构前沿研究中心研究员闫创业，清华大学生命学院教授潘俊敏为该论文的共同通讯作者。清华大学生命学院2022级直博生黄隽豪、2018级直博生陶慧和2022级直博生陈继坤为共同第一作者。（生命学院）