5月29日，南京中医药大学医学院朱家鹏教授联合耶鲁大学张凯教授的研究团队在国际顶刊《自然》上发表最新研究成果。他们突破蛋白质纯化的传统概念，直接以线粒体成像，首次实现了线粒体原位膜蛋白的超高分辨结构解析，得到呼吸链超级复合体的最真实最清晰的三维结构。

线粒体是细胞呼吸作用的主要场所，涉及细胞内稳态、细胞衰老、凋亡、信号转导、电解质平衡等多种重要生命活动。“对于线粒体内部代表性蛋白的研究，主要通过体外提纯的方法，也就是‘蛋白质纯化’，但这往往只能捕捉到特定时刻的‘快照’，距离真实的线粒体内部环境和重要蛋白的详细反应机制还有很大空白。”朱家鹏说，他们团队突破蛋白质纯化这一传统概念，直接对一个完整的线粒体进行成像。

朱家鹏和张凯教授团队改良后的冷冻电镜技术与数据分析方法，成功获得生理状态下的线粒体呼吸链蛋白质侧链结构，使局部分辨率达到1.8埃（原子尺度的一种度量单位）的分辨率，可以直接让蛋白质在线粒体天然膜环境中被观测到，同时能捕捉到其在反应过程中的中间体状态。

“这相当于，一群孩子在操场上肆意奔跑，但我可以准确识别并拍摄到一个正在快速移动的孩子的清晰照片。”朱家鹏表示，团队不仅研究了线粒体在健康细胞中的状态，还研究了心脏缺血状态下线粒体有何变化，“我们观察到了病理状态下呼吸链的改变，这些研究成果能够让科学界进一步明确呼吸链的作用机制，为研究疾病疗法提供新思路。”

据悉，这是南中医首次以第一完成单位在《自然》上发表高水平研究论文。（南京日报；记者：何洁）

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http://njrb.njdaily.cn/h5/html5/2024-05/31/content_57_154812.htm