2023年12月11日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心姜道华团队和中国科学院生物物理研究所及赵岩团队合作在Nature上发表了题为 Transport and inhibition mechanisms of human VMAT2的文章，通过冷冻电镜单颗粒技术重构出囊泡单胺转运蛋白VMAT2处于不同构象的高分辨率结构，揭示了VMAT2在运输单胺底物过程中的构象变化及转运机制。
VMAT2分子量仅为56 kDa, 利用冷冻电镜解析如此小的膜蛋白非常困难。为了解决这个难题，研究者通过筛选融合蛋白位点，成功得到性质更加稳定，分子量增大的VMAT2样品用于冷冻透射电镜数据采集，通过计算重构出VMAT2与三种药物分子及底物5羟色胺结合的高分辨率电镜结构。结构分析表明，获得的电镜结构处于胞质朝向、闭塞状态、及囊泡腔朝向的不同构象，代表了VMAT2完整转运循环中的三种典型构象。底物及抑制剂分子结合在 VMAT2的中央结合腔内。
该研究为理解VMAT2的底物识别、药物抑制、质子耦合转运过程等分子机制提供了重要的结构基础；为开发靶向VMAT2的构象特异性以及亚型特异性药物提供了重要的结构信息。同时，该研究中解析VMAT2的方法能够应用于其他小型膜蛋白，将促进膜转运蛋白和其他小蛋白的电镜结构解析。
