最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心姜道华团队利用冷冻电镜单颗粒技术和磷酸根外排功能体系，深入分析了一种帮助人体排出磷酸盐的蛋白——XPR1的结构和功能，并阐明了其转运和调控磷酸盐的机制三亿体育官方网站。相关成果8月21日发表于《自然》杂志。

　　磷是人体含量第六多的常量元素，每个成年人大约含有1公斤的磷。现代研究表明，磷几乎参与生命体所有的生理进程。尽管磷酸盐在人体中如此重要，但过多的磷酸盐积累仍会引发许多不良后果，包括心血管、肿瘤、抑郁和神经元疾病等并发症。因此，将多余的磷酸盐排出细胞外就显得尤为重要。

　　科学家们发现，人体有一套调节磷酸盐的稳态的系统，通过控制磷酸盐的吸收和外排来维持机体的磷酸盐平衡。其中，XPR1是哺乳动物中目前已知的唯一的磷酸盐外排蛋白。但XPR1是如何在细胞上力挽狂澜，救磷失衡细胞于“水火之中”呢？

　　在这项研究中，作者解析了XPR1处于关闭、开放和结合肌醇-6磷酸的三种不同构象的高分辨率结构。根据结构和功能结果，作者发现XPR1中有三个由正电氨基酸形成的位点，利用正负电吸引的方式结合磷酸根；当这些磷酸根结合到XPR1后，会诱导XPR1发生构象变化，形成一个贯通细胞膜的通道，使磷酸根离子流出细胞。XPR1蛋白非常“聪明”，为了避免过多磷酸根离子的外排导致营养流失，XPR1利用自己末端一段柔性络环控制通道开口的大小。

　　该研究还发现XPR1的结构类似于转运蛋白，但是采取一种新颖的类似于通道的门控机制外排磷酸根，显著不同于绝大多数转运蛋白采用的交替开放的转运机制。这些对人体磷酸根稳态的研究至关重要。

　　研究团队表示，尽管已经取得了阶段性进展，但一些关键问题仍然需要进一步研究探索。例如，XPR1作为病毒受体是如何介导病毒入侵细胞的？这些问题仍然有待研究人员后续的研究进行解答。（经济日报记者沈慧）