膜蛋白结构解析技术新进展

蛋白表达、溶解和结晶这一系列技术瓶颈的突破，使得研究膜蛋白的原子结构成为可能。

细胞中有大约30%的蛋白质是膜蛋白，不过人们现在还不是很清楚这些膜蛋白的原子结构。到目前为止，在PDB（Protein Data Bank）的结构数据库中只有不到1%的资料是膜蛋白的结构数据。这不是说膜蛋白的结构不重要，相反，膜受体蛋白非常重要，它们是大部分药物的作用靶点。但由于一直缺乏很好的膜蛋白大量可溶性表达技术，因此也就得不到足够的蛋白结晶体用于结构分析。即使是结构基因组学这项旨在分析每一个蛋白家族结构的学科，也因为存在技术难题而没有将研究重点放在膜蛋白上。

现在，经过传统结构生物学家和结构基因组学家的不懈努力，蛋白表达、溶解和结晶这一系列的技术瓶颈都得到了突破，并且已经出现了部分成果。

2007年和2008年，学术界接连发表了好几篇具有里程碑意义的文章，这几篇文章都是有关G蛋白偶联受体（G protein–coupled receptor， GPCR）结晶体结构这一传统结构学难题方面的论文。

诸如美国纽约膜蛋白结构协会（New York Consortium on Membrane Protein Structures， NYCOMPS）和膜蛋白结构中心（Center for Structures of Membrane Proteins， CSMP）这样的结构基因组学研究组织和其他的几家国际性研究组织正在携手共同努力制定一个高效的、规范化的技术流程来研究膜蛋白结构。到目前为止，已经得到了几个膜蛋白的结构资料。与此同时，不需要使用蛋白结晶体来研究结构的固态核磁共振（solid-state NMR）技术也得到了飞速发展，不过该技术在敏感度和分辨率方面还需要进行进一步的改进。

现在还不太可能得到一个“通用的、万能的”技术流程来分析所有的蛋白质结构，因此还需要开发出其它一些针对不同蛋白质结构分析的研究方法。我们相信，未来几年会出现更多的研究膜蛋白结构的方法，在PDB中也会找到更多膜蛋白结构数据。