2024年5月29日,耶鲁大学张凯和南京中医药大学朱家鹏联合研究团队在 Nature 期刊发表了题为High-resolution in situ structures of mammalian respiratory supercomplexes 的研究论文。
线粒体是真核细胞的能量工厂,通过呼吸作用产生生命活动所需的能量分子,而呼吸链复合体在其中扮演着核心重要的角色,因此也和心血管疾病、糖尿病、癌症和神经疾病等的发生发展密切相关。冷冻电子显微镜(cryo-EM)作为一种革命性的分子成像技术,在过去的十多年极大促进了呼吸链复合体的研究。
该研究发展了一种极具创新性的原位冷冻电镜技术,直接对心脏来源的完整的线粒体进行透射电子显微成像,首次展现了处于反应态的天然膜环境下的呼吸链复合物多尺度、高动态、超高分辨率原位结构。这项工作不仅代表了成像技术和线粒体科学研究方面的双重突破,还提供了有关原位膜蛋白研究的未来发展趋势展望,预期将对基础学术研究和临床医学应用均产生深远影响。