新華社南京5月30日電（記者 陳席元）記者5月30日從南京中醫(yī)藥大學(xué)獲悉，該校朱家鵬教授與美國(guó)耶魯大學(xué)張凱教授聯(lián)合團(tuán)隊(duì)當(dāng)天在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表研究成果。團(tuán)隊(duì)突破“蛋白質(zhì)純化”這一傳統(tǒng)概念，直接對(duì)線粒體成像，獲得了迄今為止最清晰、最接近真實(shí)生理狀態(tài)的線粒體原位膜蛋白高分辨率三維解析結(jié)構(gòu)。

朱家鵬介紹，線粒體是細(xì)胞呼吸作用的主要場(chǎng)所，通過(guò)將有機(jī)物氧化分解，釋放能量。此前，在冷凍電鏡、X射線晶體學(xué)等高分辨率成像技術(shù)的支持下，科學(xué)界已經(jīng)能夠描繪出線粒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵蛋白質(zhì)復(fù)合體的三維結(jié)構(gòu)，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

“例如，科學(xué)界主要通過(guò)體外提純的方法給線粒體內(nèi)部的蛋白質(zhì)‘拍照’，但得到的圖像和真實(shí)狀態(tài)仍有不小的距離。”朱家鵬給記者打了一個(gè)通俗的比方，“就好比一群孩子在操場(chǎng)上追逐玩耍，如果我把其中一個(gè)孩子叫出來(lái)拍照片，這孩子的表現(xiàn)就會(huì)拘謹(jǐn)很多。”

朱家鵬團(tuán)隊(duì)的研究思路，就是突破“蛋白質(zhì)純化”這個(gè)傳統(tǒng)概念，直接對(duì)一個(gè)完整的線粒體進(jìn)行成像。“這就相當(dāng)于在孩子們玩耍的過(guò)程中抓拍，但難點(diǎn)在于，我想拍攝的孩子可能經(jīng)常被其他孩子擋住。”朱家鵬說(shuō)，為了攻克這一難點(diǎn)，耶魯大學(xué)張凱教授又開(kāi)展了大量研究。最終，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)成功獲得了生理狀態(tài)下的線粒體呼吸鏈蛋白質(zhì)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)，局部分辨率最高達(dá)0.18納米，“這意味著我們能夠觀測(cè)到蛋白質(zhì)中的每一個(gè)原子”。

團(tuán)隊(duì)不僅研究了線粒體在健康細(xì)胞中的狀態(tài)，還研究了心臟缺血狀態(tài)下線粒體有何變化。“我們觀察到了病理狀態(tài)下呼吸鏈的改變，這些研究成果能夠讓科學(xué)界進(jìn)一步明確呼吸鏈的作用機(jī)制，為研究疾病療法提供新思路。”朱家鵬說(shuō)。