图为任罡博士（后一）和张磊博士
2012年2月19日，《自然-化学生物》杂志发表了中国籍生物物理学家任罡的题目为《胆固醇酯转移蛋白(CETP)脂蛋白间传递胆固醇酯的结构机理》的论文。该论文被美国劳伦斯伯克利国家实验室网页头版头条报道。论文的第一作者为伯克利实验室的张磊博士后，其在任罡博士指导下，通过国际合作方式，对胆固醇酯转移蛋白的功能机理完成了一个完整的研究。
胆固醇酯转移蛋白CETP是一种与心血管心脏疾病密切相关的蛋白。CETP可以将血液中的高密度脂蛋白胆固醇（俗称好胆固醇）转移到低密度脂蛋白中，增加低密度脂蛋白胆固醇（俗称坏胆固醇）的含量。大量研究已经证实，人体中高水平的低密度脂蛋白胆固醇含量和低水平的高密度脂蛋白胆固醇含量是心血管疾病病因的主要指数。低密度脂蛋白会将其内部胆固醇沉积在动脉血管壁上从而形成动脉粥样硬化斑，造成血管堵塞；而与之完全相反的是，高密度脂蛋白可以将血管组织中的胆固醇转移至肝脏分解，从而清除动脉血管壁上的硬化斑，保护血管畅通。然而，在高密度脂蛋白将胆固醇转移至肝脏的过程中，胆固醇酯转移蛋白CETP又会将尚未运到肝脏中的胆固醇酯从高密度脂蛋白转移到低密度脂蛋白中，进而提高了人体患心血管疾病的危险性。由于CETP的缺乏与高水平的高密度脂蛋白胆固醇含量有密切关联，因此CETP就成为当今治疗心血管疾病药物设计的靶点。
迄今为止，已有数家生物制药公司对胆固醇酯转移蛋白CETP的抑制类药物先后进行了大规模的临床药物试验。其中包括世界最大的制药公司美国辉瑞制药有限公司的Torcetrapib，世界第二大医药公司默沙东的Anacetrapib，以及欧盟最大的罗氏公司（瑞士）的Dalcetrapib。而最先进入三期临床试验的美国辉瑞制药有限公司的Torcetrapib，已于2006年底宣告失败，此举造成两百一十亿美元的股票市场价值的流失，八亿美元的投资损失以及两千多名员工的失业。造成辉瑞三期临床试验失败的主要原因之一就是--CETP和各种脂蛋白之间的结合方式以及胆固醇从高密度脂蛋白向低密度脂蛋白转移的机理没有被确定。
为解决这一科研难题，任罡博士所主导的国际合作科研小组（成员由来自于三个国家的九所科研机构以及美国辉瑞制药公司）开创性地利用了针对脂蛋白的特殊负染色电子显微镜技术、高动态蛋白结构的电子显微图像筛选与三维重构技术、正交测量颗粒尺寸随时间变化的统计分析方法，结合位点的抗体测量法，以及两种独立的分子动力学模拟等手段，系统地完成了胆固醇酯转移蛋白的结构功能研究。
在本篇论文中，通过对不同结合体以及抗体的定位标示的电镜研究，任罡博士小组发现CETP的一端嵌入到高密度脂蛋白（HDL）内部，而其另一端和低密度脂蛋白（LDL）结合，形成类哑铃状三连体结构。结构分析揭示：CETP是以一种油性通道方式将好胆固醇转化成坏胆固醇，而不是猜想的载体方式传送胆固醇的；载体模型所预测的CETP与脂蛋白的结合位点和油性通道模型的结合位点完全不同。
尤为值得一提的是，此项科研工作中所提及的CETP (~53 千道尔顿)是人类研究史上利用透射电子显微镜单颗粒分析方法进行三维结构重构的最小蛋白质。更重要的是，本论文首次成功地利用电子显微镜对蛋白质功能进行了完整的系统研究，此项研究成果对于人类心血管疾病类药物的研发具有战略性的指导意义与应用价值。
新闻来源：http://www.bioon.com/biology/bioenginering/518507.shtml
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