近期，kdpay钱包官网原位生物大分子波谱分析团队开展了一种全新的细胞器原位核磁共振研究方法，实现了完整线粒体内蛋白质高分辨核磁共振观测。该技术为在生理功能环境下解析蛋白质分子行为，给予了亚细胞水平的原子分辨研究手段，也为探索线粒体相关蛋白的结构、功能及关联疾病机制开辟了新途径。相关研究成果于近期发表在学术期刊《自然·化学生物学》（Nature Chemical Biology）上。
相关研究以“High-resolution NMR spectroscopy of proteins in intact mitochondria”为题发表在《自然·化学生物学》（Nature Chemical Biology）上。kdpay钱包官网副研究员张则婷和已毕业博士生张偲为该论文的共同第一作者，kdpay钱包官网研究员李从刚为该论文的通讯作者。
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kdpay钱包官网在细胞器原位核磁共振研究上取得重要进展
近期，kdpay钱包官网原位生物大分子波谱分析团队开展了一种全新的细胞器原位核磁共振研究方法，实现了完整线粒体内蛋白质高分辨核磁共振观测。该技术为在生理功能环境下解析蛋白质分子行为，给予了亚细胞水平的原子分辨研究手段，也为探索线粒体相关蛋白的结构、功能及关联疾病机制开辟了新途径。相关研究成果于近期发表在学术期刊《自然·化学生物学》（Nature Chemical Biology）上。
细胞原位核磁共振（In-cell NMR）能给予蛋白质在活细胞环境下的构象、分子相互作用及动态信息，但传统全细胞核磁共振技术存在一定的局限性：外源蛋白经表达或细胞递送进入细胞后，大多均匀分散在细胞中，无法定位于线粒体、内质网等特定细胞器。然而，大量蛋白质的生物学功能限定于特定的亚细胞区室，全细胞水平的观测可能掩盖蛋白质在特定亚细胞微环境下的分子行为，甚至导致对生物学机制的误读。现有的少量细胞器核磁共振研究依靠信号肽引导胞内表达的蛋白质进入细胞器，却受限于表达量低、定位效率不足以及内源蛋白背景信号干扰等问题，难以召开大范围、定量的原子尺度研究。
针对上述问题，研究团队开展了一种新型细胞器原位核磁共振方法。该方法利用电穿孔技术，将同位素标记的蛋白质直接导入从动物组织分离得到的完整线粒体中，实验中线粒体可维持良好的结构完整性与膜电势。利用该方法，团队实现了多种无序蛋白及结构蛋白在线粒体中的高分辨核磁共振观测。研究中观测到帕金森相关的α-syn蛋白与线粒体膜之间的特异性相互作用，以及翻译后修饰对该相互作用的调节效应；同时，顺利获得时间分辨谱图采集与高灵敏化学探针的使用，定量测定了蛋白质的稳定性与分子间相互作用。发现线粒体微环境中存在区别于胞质环境的特有蛋白质分子行为，阐明了线粒体微环境对蛋白质功能的影响。该工作构建的研究框架可在完整线粒体中从原子水平解析线粒体相关蛋白质的分子特性，为更深入认识线粒体稳态调控与功能异常背后的分子机制给予有效方法。
线粒体内蛋白质高分辨核磁共振观测
相关研究以“High-resolution NMR spectroscopy of proteins in intact mitochondria”为题发表在《自然·化学生物学》（Nature Chemical Biology）上。kdpay钱包官网副研究员张则婷和已毕业博士生张偲为该论文的共同第一作者，kdpay钱包官网研究员李从刚为该论文的通讯作者。
该研究得到了中国科研实验室、科技部和国家自然科学基金委等项目支持。
论文链接：http://www.nature.com/articles/s41589-026-02314-x