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沈月全教授课题组在药物设计结构基础研究取得重要进展

      近日,南开大学药物化学生物学国家重点实验室沈月全教授课题组在药物设计的结构基础这一研究方向取得重要进展,其研究成果“Structural and mechanistic insights into MICU1 regulation of mitochondrial calcium uptake”于2014年2月10日在线发表在著名的国际期刊《The EMBO Journal》上。沈月全为本文的通讯作者,博士研究生王乐乐和助理研究员杨雪为共同第一作者。

  细胞内线粒体对钙离子摄取的调控对细胞的生命活动具有重要意义。它可以促进能量分子ATP的合成和动态调控细胞内的钙离子信号。线粒体钙离子的紊乱和阿尔茨海默病(俗称老年痴呆症)紧密关联。MICU1是一个位于线粒体内膜的蛋白质分子。它通过感受线粒体外部的钙离子,控制线粒体摄取钙离子。

  经过长达50多年的研究,线粒体摄取钙离子的关键调控蛋白质分子MICU1于2010年被发现,世界上许多研究组对于MICU1蛋白的生物学功能进行了详细探索。然而由于三维结构模型的缺少,极大地阻碍了MICU1蛋白的功能研究以及后续的药物设计工作。X射线蛋白质晶体学方法是利用高能的X-射线对蛋白质晶体进行衍射,从而获得蛋白质每个原子的精确三维坐标的研究方法。沈月全课题组正是利用这种X射线蛋白质晶体学方法在世界上首次测定了MICU1蛋白在不结合钙离子和结合钙离子两种情况下的精确三维结构,结合相关的生物化学和细胞生物学功能的研究,成功揭示了MICU1在线粒体钙离子摄取过程中的调控机制,对于阿尔茨海默病的防治和药物设计工作具有重大意义。

  沈月全现任南开大学药物化学生物学国家重点实验室副主任和生命科学学院特聘教授,曾担任科技部973首席科学家。现在主要研究钙离子信号机理和阿尔茨海默症。已在Nature,EMBO J,PNAS,NAR,FASEB J,JBC等多个国际著名杂志发表SCI论文60余篇。