人民網北京1月30日電 （記者趙竹青）人體消化脂肪離不開膽汁酸的肝腸循環，而其中關鍵轉運蛋白OSTα/β的組裝與工作機制長期不明。針對這一科學難題，中國科學院物理研究所姜道華團隊聯合北京大學雷曉光團隊等多家單位，重構出OSTα/β高分辨率冷凍電鏡結構，首次揭示了OSTα/β新穎的組裝方式及轉運機制。相關成果1月29日在國際學術期刊《自然》發表。

研究發現，OSTα/β由兩個OSTα與兩個OSTβ亞基組成，各亞基之間的相互作用緊密，保証了OSTα/β的穩定性。此外，研究揭示OSTα/β中膽汁酸的結合口袋：該口袋內的正電殘基與膽汁酸帶負電基團相互吸引，從而促進膽汁酸的結合和轉運。結合分子動力學模擬，揭示膽汁酸在轉運過程中會經歷一個180度的翻轉：膽汁酸頭部從朝向細胞內側翻轉到細胞外側，而OSTα/β結構則保持穩定狀態。

基於這些結果，研究人員提出了OSTα/β採用新型 “滑梯” 轉運模型，不同於傳統溶質載體蛋白的“交替訪問”轉運模型：該蛋白在底物轉運過程不需要發生大幅度的構象變化，而是利用一個半嵌入膜內的特殊通道，實現膽汁酸從胞內到胞外或者從胞外到胞內的雙向轉運，轉運方向取決於膽汁酸跨細胞膜的濃度梯度。該研究解決了長期以來關於OSTα/β組裝方式和轉運機制不明的根本問題，為理解膽汁酸的跨膜運輸提供了全新的結構框架，也為針對OSTα/β的靶向藥物開發奠定了堅實的理論基礎。