近日，記者從中科院上海光源獲悉，清華大學醫(yī)學院教授顏寧研究組利用上海光源生物大分子晶體學線站（BL17U1），在世界上首次解析了人源葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白GLUT1的三維晶體結(jié)構(gòu)，初步揭示其工作機制以及致病機理。相關(guān)研究論文在線發(fā)表于《自然》。

    GLUT1幾乎存在于人體每一個細胞中，是紅細胞和血腦屏障等上皮細胞的主要葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，對于維持血糖濃度的穩(wěn)定和大腦供能起關(guān)鍵作用。在已知的人類遺傳疾病中，導致GLUT1功能異常的突變會影響葡萄糖的正常吸收，導致大腦萎縮、智力低下、發(fā)育遲緩、癲癇等一系列疾病。另一方面，當發(fā)生癌變時，葡萄糖是腫瘤細胞最主要的能量來源。在很多種類的腫瘤細胞中都觀察到GLUT1的超量表達，這使得GLUT1的表達量可能作為檢測癌變的一個指標。

    顏寧等利用上海光源生物大分子晶體學線站，最終解析了GLUT1的三維晶體結(jié)構(gòu)。專家認為，利用GLUT1的晶體結(jié)構(gòu)可以精確地定位與疾病相關(guān)的突變氨基酸，揭示其致病機理。分析顯示，30余個突變氨基酸基本集中于三個區(qū)域：底物結(jié)合區(qū)域、胞外門控區(qū)、胞內(nèi)門控區(qū)，它們的突變或者影響了底物識別，或者影響轉(zhuǎn)運蛋白的構(gòu)象變化。晶體結(jié)構(gòu)使得理解這些致病突變的機理一目了然。