7篇顶刊！颜宁课题组再发Cell！

2020年8月28日，颜宁团队与清华大学尹航团队合作在 Cell 上在线发表题为：Structural Basis for Blocking Sugar Uptake into the Malaria Parasite Plasmodium falciparum（抑制恶性疟原虫糖摄入的结构基础）的重要研究成果。

该论文报道了PfHT1分别结合天然底物葡萄糖和一个已知的选择性与抑制效果都比较微弱的抑制剂C3361的两个结构。出乎意料，C3361的结合导致了PfHT1巨大的构象变化，衍生出一个全新的空腔结构，可以用来作为靶点进行抑制剂的设计与优化。在此发现的基础上，团队成员开发出了一系列具有更高亲和力的选择性抑制剂，在原虫抑制实验中确认可以有效杀死疟原虫，却对人源细胞无害，从而为开发新一代抗疟药物开辟了道路。

据悉，文章的共同通讯作者为原清华大学生命科学学院、医学院、现普林斯顿大学分子生物学系教授颜宁和清华大学药学院教授尹航，共同第一作者为现已毕业的清华大学生命科学学院博士蒋鑫、清华大学生命科学学院博士后袁亚飞、清华大学化学系2016级博士生黄健与清华大学生命科学学院2017级博士生张硕。

这也是继6月15日发1篇Cell，5月13日发2篇Nature及6月8日、6月17日各1篇PNAS后，颜宁团队的工作再次登上国际顶级期刊。

据统计，2020年以来，截止目前，颜宁教授已发表超7篇顶刊论文（2篇nature+2篇cell+3篇PNAS），其中6篇都是在短短的3个多月内（5月16日-8月28日），美国新冠疫情大爆发期间完成，平均1个月快2篇顶刊。这在新冠疫情肆虐，实验室不能正常运转甚至停摆的2020年，可谓是相当之高质高产！

关于8月28日在Cell上发表的这篇文章，饶子和院士评价上述工作时称:“研究团队以阻断疟原虫能源摄取为新手段开发的新一代化合物有望解决日趋严重的疟疾耐药性问题；同时靶向膜转运蛋白的正构及别构调节位点的抑制剂设计思路非常具有创造性，也为其他药物理性设计提供了参考”。

发表的部分论文介绍如下

2020年7月17日，颜宁团队在PNAS 在线发表题为“Cryo-EM analysis of a membrane protein embedded in the liposome”的研究论文，该研究以特征明确的AcrB为原型，提出了一种方便的工作流程，用于对嵌入脂质体中的膜蛋白进行冷冻-EM结构分析。结合优化的蛋白脂质体分离，冷冻样品制备和有效的颗粒选择策略，以3.9Å的分辨率获得了嵌入脂质体中的AcrB的三维（3D）重建。该研究方法可广泛应用于具有独特可溶域的膜蛋白的冷冻EM分析，为功能受跨膜电化学梯度或膜曲率影响的整体或外围膜蛋白的冷冻EM分析奠定了基础。

2020年6月15日 ， 颜宁及杨洪远 共同通讯在 Cell 在线发表题为 “ Structural Basis of Low-pH-Dependent Lysosomal Cholesterol Egress by NPC1 and NPC2” 的研究论文，该研究揭示了低pH依赖性胆固醇从NPC2传递到NPC1跨膜（TM）域的分子基础。在pH 8.0时，在纳米光盘和去污剂中分别获得3.6Å和3.0Å分辨率的NPC1类似结构，揭示了连接N端结构域（NTD）和跨膜固醇传感结构域（SSD）的隧道结构；在pH 5.5时，NTD表现出两个构象，表明胆固醇向隧道输送的运动。在通道的膜边界发现了一个假定的胆固醇分子，TM2向SSD上的表面袋形成。最后，在pH 5.5时获得了分辨率为4.0Å的NPC1-NPC2复合物的结构，阐明了胆固醇从NPC2转移到NPC1（NTD）的分子基础。

2020年6月8日 ， 颜宁团队 在 PNAS 在线发表题为 “ Employing NaChBac for cryo-EM analysis of toxin action on voltage-gated Na+ channels in nanodisc” 的研究论文，该研究介绍在洗涤剂胶束和纳米圆盘中NaChBac的单粒子冷冻电子显微镜（cryo-EM）分析。在两种条件下，NaChBac的构象与潜在灭活的NavAb的构象几乎相同。确定纳米光盘中NaChBac的结构使研究人员能够检查脂质双层中Nav通道的门控修饰剂毒素（GMT）。为了研究哺乳动物Nav通道中的GMT，该研究生成了一个嵌合体，其中Nav1.7的第二个电压感测域中S3和S4区段的细胞外片段替换了NaChBac中的相应序列。此解决方案可实现毒素对接的可视化。因此，NaChBac可以用作膜环境中GMT与Nav通道之间相互作用的结构研究的便捷替代品。

2020年5月13日 ， 颜宁等团队 在 Nature 在线发表题为 ”Structural basis for catalysis and substrate specificity of human ACAT1“ 的研究论文，该研究介绍了人类ACAT1的冷冻电子显微镜结构。每个protomer都由九个跨膜段组成，这些段包围了一个胞质通道和一个在预计的催化位点会聚的跨膜通道。结构指导的突变分析的证据表明，酰基辅酶A通过细胞质通道进入活性位点，而胆固醇可能从侧面通过跨膜通道进入。这种结构和生化特征有助于合理化ACAT1对不饱和酰基链的偏好，并提供对MBOAT家族中酶催化机制的见解。

2020年5月13日，颜宁等团队在Nature 在线发表题为”Structure and mechanism of human diacylglycerol O-acyltransferase 1“的研究论文，该研究介绍了人类DGAT1的冷冻电子显微镜结构。每个DGAT1都有9个跨膜螺旋，其中8个形成保守的结构折叠，将其命名为MBOAT折叠。DGAT1中的MBOAT折叠在膜中形成一个中空腔室，该腔室包围着高度保守的催化残留物。该腔室有两个底物，脂肪酰基辅酶A和二酰基甘油的单独入口。 DGAT1可以同型二聚体或同型四聚体形式存在，两种形式具有相似的酶活性。DGAT1的N末端与邻近的protomer相互作用，而这些相互作用是酶促活性所必需的。

该文第一作者为贝勒医学院博士生王列，普林斯顿大学钱洪武博士、贝勒医学院年寅博士，普林斯顿大学韩亦沫博士为共同一作。韩亦沫博士现为莱斯大学助理教授，年寅博士现为昆明动物所研究人员，贝勒医学院周鸣授和普林斯顿大学颜宁教授为共同通讯作者。

2020年1月14日，颜宁团队在PNAS 在线发表题为“High-yield monolayer graphene grids for near-atomic resolution cryoelectron microscopy”的研究论文，冷冻电子显微镜（cryo-EM）已成为揭示原子结构和生物大分子工作机制的一种强大技术。新设计cryo-EM网格旨在保留薄而均匀的玻璃化冰和改善蛋白质吸附，这被认为是一种有前景的方法以实现更高分辨率。在这里，描述一种方法用于制备石墨烯cryo-EM网格（高达99％单层石墨烯覆盖率），超过70％网格面积用于有效的数据采集以提高图像质量和蛋白质密度。使用该石墨烯网格，实现了2.6-Å分辨率（用于抗生蛋白链菌素），11,000个粒子质量为52 kDa。石墨烯网格增加了可溶性，膜和脂蛋白的密度（至少5倍），实现了最小蛋白质的最高分辨率结构。此外，该方法仅采用了简单的工具，以便大多数结构生物实验室可以实现。

还记得当时发Nature时，颜宁教授也在微博上开玩笑的调侃说“19年是两篇Science背靠背，今年沾了周鸣和小武的光，两篇Nature背靠背，突然间又有发CNS的动力了：争取Cell背靠背只有Cell是个位数了，拖后腿”