6月10日，西湖大學施一公團隊在《科學》上在線發表了最新研究成果，報道了目前分辨率最高的核孔復合物(NPC)中胞質環(CR)亞基的結構。

在真核細胞的微觀世界中，NPC是其中最龐大、最復雜的分子機器之一，也是在核膜上負責物質雙向運輸的唯一通道，其功能異常與包括癌癥在內的多種疾病的發生有關。NPC的高分辨率結構解析一直被視為結構生物學界的難題之一。

此前，該團隊已成功解析了NPC中核質環(NR)和內環(IR)的高分辨結構，加上此次解析的CR亞基結構，三者共同構成了目前為止最詳細且最精確的NPC支架結構模型，為理解脊椎動物NPC的組成、結構、組裝及功能提供了堅實基礎。同時，該模型還提供了多個疾病相關的基因突變在NPC中的位置信息，為疾病診斷及后續藥物開發提供了寶貴依據。

NPC鑲嵌于細胞核的雙層核膜(NE)之上，在從細胞質到細胞核的方向上，主要由胞質絲(CF)、CR、IR、腔環(LR)、NR和核籃(NB)組成。其中，CR、IR和NR構成NPC最穩定的支架部分，是結構生物學領域關注的重點。

由于NPC分子具有巨大的尺寸和結構柔性，獲得完整NPC支架的高分辨率結構具有極高難度。該團隊創新性地利用傾轉樣品臺的辦法對包埋在核膜中的完整NPC分子進行研究。他們通過將NPC支架部分拆分成CR、IR和NR三個環狀結構，并在各個環內進一步拆分成各個穩定區域，分別進行顆粒對中和三維重構，最終獲得了迄今為止分辨率最高的核孔復合物CR亞基的冷凍電鏡結構，分辨率達3.7~4.7埃。同時，該團隊還利用重組表達技術和單顆粒冷凍電鏡分析手段，將Nup358的N端結構域解析至3.0埃分辨率。以這些重構結果為基礎，該團隊最終構建了迄今為止最完整且最精確的CR結構模型。(記者 溫才妃)

關鍵詞： 真核細胞 中胞質環 分辨率最高的核孔復合物中胞質環亞基的結構 最精確NPC胞質環結構模型 西湖大學施一公團隊