顏寧團(tuán)隊(duì)最新Cell子刊

CryoSeek是一種研究策略，它采用冷凍電子顯微鏡(cryo-EM)從可獲得的來源中發(fā)現(xiàn)生物實(shí)體，并輔以人工智能輔助的數(shù)據(jù)處理和生物信息學(xué)分析。

2026年4月20日，深圳醫(yī)學(xué)科學(xué)院/清華大學(xué)顏寧、清華大學(xué)李張強(qiáng)、王彤彤共同通訊在Cell Chemical Biology在線發(fā)表題為“CryoSeek identification of glycofibrils with diverse compositions and structural assemblies”的研究論文。該研究使用CryoSeek策略報(bào)告了5種以前未表征的糖纖維的cryo-EM結(jié)構(gòu)，揭示了不同的組成和組織特征。值得注意的是，TLP-0是一種只有聚糖的原纖維。結(jié)構(gòu)分析表明，聚糖介導(dǎo)的相互作用對(duì)于糖纖維裝配至關(guān)重要，突出了聚糖在這些獨(dú)特的生物分子結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)作用。

碳水化合物是地球上最豐富的有機(jī)分子，是所有生物體必需的四類基本生物分子之一。它們?cè)趶V泛的生物學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮作用，例如作為大多數(shù)物種的主要能源、參與細(xì)胞構(gòu)建、轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)以及調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)和核苷酸的折疊與功能。結(jié)構(gòu)生物學(xué)的最新技術(shù)進(jìn)展極大地拓展了人們對(duì)蛋白質(zhì)的認(rèn)識(shí)。然而，由于缺乏高分辨率的聚糖結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)生物學(xué)尚未對(duì)碳水化合物的生物學(xué)表征提供任何重大見解。

聚糖結(jié)構(gòu)生物學(xué)的技術(shù)挑戰(zhàn)源于單糖組成的多樣性、分支的復(fù)雜性以及多糖的構(gòu)象柔性。因此，高分辨率結(jié)構(gòu)主要是在簡(jiǎn)單組成的單糖-寡糖或與蛋白質(zhì)結(jié)合的糖，或O-連接或N-連接聚糖中有限數(shù)量的糖殘基上解析的。當(dāng)引入一種非常規(guī)的研究策略CryoSeek時(shí)，在確定聚糖高級(jí)結(jié)構(gòu)方面取得了偶然的突破。CryoSeek利用冷凍電鏡直接對(duì)來自自然來源或組織的極小處理樣本進(jìn)行成像。

機(jī)理模式圖（圖源自Cell Chemical Biology）

在此，研究人員報(bào)告了基于CryoSeek對(duì)從清華荷塘（TLP）分離出的更多糖纖維的表征，命名為TLP-0/2/3/4b/IPT，分辨率在3.0-3.5 ?之間。這些糖纖維均被密集的聚糖覆蓋，其中心蛋白組分的質(zhì)量百分比各不相同。TLP-0完全沒有蛋白質(zhì)，TLP-2和TLP-4b分別僅具有二肽或四肽重復(fù)序列的線性鏈；TLP-3的中心莖是由線性三肽重復(fù)序列組成的三聚體，而IPT（免疫球蛋白樣、叢蛋白和轉(zhuǎn)錄因子）是指構(gòu)成TLP-IPT中心莖的串聯(lián)結(jié)構(gòu)域。

聚糖介導(dǎo)的相互作用決定了缺乏折疊蛋白組分的糖纖維的結(jié)構(gòu)組裝。該研究揭示了聚糖結(jié)構(gòu)折疊的多樣性，增進(jìn)了對(duì)聚糖結(jié)構(gòu)的理解，并進(jìn)一步證明了CryoSeek作為一種以結(jié)構(gòu)為先的發(fā)現(xiàn)范式。

參考消息：

https://www.cell.com/cell-chemical-biology/fulltext/S2451-9456(26)00078-4