2022年10月28日，国际期刊Nature Communications（中科院综合性期刊1区，IF：17.694）在线发表了我校医学院·整合医学学院朱家鹏教授团队的最新研究成果Structures of the CcmABCD heme release complex at multiple states。

           细胞色素c（cytochrome c）使用血红素（heme）作为辅助因子，在呼吸作用和光合作用中的电子传递过程起着至关重要的作用。由八种膜蛋白（CcmABCDEFGH）组成的细胞色素c成熟系统I（cytochrome c maturation system I）催化血红素共价结合在细胞色素c蛋白的半胱氨酸残基上。由于所有细胞色素c都存在胞外，而血红素在胞内合成，从而要求血红素首先被运输到胞外，再结合血红素伴侣蛋白CcmE而进行下一步催化反应。以往研究表明：膜蛋白复合物CcmABCD行使运输heme与催化heme和CcmE共价连接的功能，但该过程的结构基础和机制尚不清楚。本研究以单颗粒冷冻电镜（cryo-EM）解析了一系列高分辨率CcmABCD蛋白以及蛋白-ATP复合物和蛋白-底物复合物的结构，定位了CcmA中的ATP结合位点和CcmC中的血红素结合位点，基于这些结构结合功能研究，论文作者提出了血红素运输，血红素转移到CcmE形成CcmE-heme复合物，以及依赖于ATP水解释放CcmE-heme的模型。CcmABCD是一种ABC转运蛋白（ATP-binding cassette (ABC) transporters）复合物，利用ATP水解的能量将血红素从一个结合位点（CcmC）转移到另一个结合位点（CcmE）。

CcmABCD复合物的整体结构和不同的中间构象模型图

           青年教师李姣和博士生郑婉为该论文的共同第一作者，南京中医药大学朱家鹏教授，耶鲁大学张凯教授，华盛顿大学（圣路易斯）Robert Kranz为该论文的共同通讯作者，南京中医药大学为第一通讯单位，青年教师刘冰以及硕士研究生顾鸣、罗炎梅、余扣扣、孙梦鑫、宗玉亮、马秀秀参与了该项目。该项研究获得国家重点研发计划项目（2020YFA0509400）、江苏省中西医结合优势学科建设项目专项经费、江苏省自然科学基金青年科学基金项目（BK20190806）、“十四五”江苏省重点学科项目等资助。

    原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34136-5。