摘要：一组科学家通过揭示细胞的主要能量来源 ATP 如何被运输到内质网 （ER） 中，解决了细胞生物学中一个长期存在的问题。这种能量运输过程的中断可能会导致 2 型糖尿病、癌症和神经退行性疾病等疾病。这项发表在《自然》杂志上的研究证实，转运蛋白 SLC35B1 是

科学家们终于回答了细胞的能量货币 ATP 是如何被运输到内质网中的。

一组科学家通过揭示细胞的主要能量来源 ATP 如何被运输到内质网 （ER） 中，解决了细胞生物学中一个长期存在的问题。这种能量运输过程的中断可能会导致 2 型糖尿病、癌症和神经退行性疾病等疾病。这项发表在《自然》杂志上的研究证实，转运蛋白 SLC35B1 是 ATP 进入 ER 的主要门户。

这项研究由斯德哥尔摩大学生物化学教授 David Drew 领导，位于 SciLifeLab ，首次提供了关于 ATP 如何使用SLC35B1到达内质网的结构和机制见解。内质网充当细胞的主要“运输港”，在那里它包装蛋白质和脂质，进行质量控制，并支持它们在细胞内的移动。这些关键功能都依赖于 ATP 的稳定供应。

科学家揭示了 ATP 如何通过蛋白质SLC35B1运输到 ER 中。图片来源：由 Surabhi Kokane 使用 Biorender.com 制作

“尽管对 ER 功能进行了数十年的研究，但 ATP 如何到达 ER 内部的问题一直不清楚。通过确认 SLC35B1 是转运蛋白并用冷冻电子显微镜解析其结构，我们不仅回答了一个基本的生物学问题，还为治疗干预开辟了新的机会”，David Drew 说。

这些发现对人类健康具有重要意义。内质网活性中断与 2 型糖尿病、癌症和神经退行性疾病等疾病有关，其中 ER 应激和蛋白质错误折叠是关键因素。现在研究人员已经有了详细的 SLC35B1 分子蓝图，该蛋白质为新药的开发提供了一个有前途的靶点。

David Drew，斯德哥尔摩大学和 SciLifeLab 生物化学教授。图片来源：Anders Gagnerud

“了解能量如何输送到急诊室为我们提供了强大的新方法来应对由急诊室功能障碍引起的一系列疾病。调节 SLC35B1 活性可能成为在疾病状态下恢复 ER 平衡的新策略“，David Drew 说。

SLC35B1 之前曾被提议作为 ER 的 ATP 转运蛋白 （Nature Comms 9：3489），但缺乏生化和结构验证。关于其功能，还有其他相互矛盾的报道。与 Giulio Superti-Furga 实验室（CeMM，奥地利）合作，所有 SLC 转运蛋白的大规模 CRISPR/Cas9 敲除筛选表明，SLC35B1 是细胞生长的五种最重要的转运蛋白之一，与其提出的功能一致。

然后，Norimichi Nomura 的团队（日本京都医学院）制备了一种针对人SLC35B1的抗体，该抗体对于增加蛋白质的大小至关重要，以便通过冷冻电子显微镜（cryo-EM）对其进行成像。然后，David Drew 的团队使用 SciLifeLab 的冷冻电镜平台可视化多种构象的SLC35B1，揭示它如何识别 ATP 并将其运输到内质网腔中。结构数据还强调了参与 ATP 结合和运输的关键氨基酸残基，表明了治疗靶向的潜在位点。

该团队目前正在筛选调节 SLC35B1 功能的小分子，目标是开发靶向疗法，以在需要时增强或抑制 ATP 转运。

参考资料：Ashutosh Gulati、Do-Hwan Ahn、Albert Suades、Yurie Hult、Gernot Wolf、So Iwata、Giulio Superti-Furga、Norimichi Nomura 和 David Drew 于 2025 年 5 月 21 日发表的“人类SLC35B1逐步 ATP 易位到内质网”，自然。
DOI： 10.1038/s41586-025-09069-w

来源：人工智能学家