近日，据山东大学官网消息，中国科学院院士颜宁应邀做客“观澜大讲堂”，以“探索生命暗物质 助力健康新光明”为主题作学术报告。

颜宁院士以“我们如何认识世界”为切入点，介绍了结构生物学的发展历史。随后，颜宁院士分别从转运蛋白和“暗物质”两个大方向介绍了团队近年来的科研成果。在转运蛋白方向，颜宁院士团队聚焦于葡萄糖转运蛋白以及离子转运蛋白。

葡萄糖作为地球上各种生命体的重要能量来源，其进入细胞内的过程长期未知，颜宁教授团队首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，并解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT3处于不同构象的3个高分辨率晶体结构，将其与GLUT1的结构比对，揭示了葡萄糖转运蛋白底物识别与转运的分子机制，为基于结构的小分子设计提供了直接依据。

电压门控钠（NaV）通道和电压门控钾（KV）通道是电信号启动的结构和化学基础。在人体中，一共有九种已知的电压门控钠离子通道亚型，在不同的器官和生理过程中发挥关键作用，其突变与多种疾病密切相关。颜宁院士团队克服层层瓶颈，利用单颗粒冷冻电镜的方法重构出了真核生物钠离子通道的三维结构，为以钠离子通道为靶点的相关药物的开发奠定了重要基础。

近年来，AI的发展助力了蛋白结构预测和药物设计，为生命暗物质的探索提供了更多可能性。现阶段对非编码DNA/RNA、糖、脂、代谢物质等生命暗物质的探究较少。颜宁院士团队提出一种新型探索未知的方法——CryoSeek。相关研究采用冷冻电镜对清华荷塘的过滤水样进行了分析，通过三维重构获得了若干高分辨率电镜密度图，利用基于AI算法的CryoNet软件进行自动模型搭建，成功发现了两种未知的原纤维结构，并推测其可能是未被表征的菌毛。

该研究标志着结构生物学领域首次将冷冻电镜的应用扩展到直接发现未知物体，表明结构生物学是探究完全未知物体的重要工具。讲座最后，颜宁院士强调了深入的基础研究对于推动科学发展和解决现实问题的必要性。

来源：山东大学，仅用于学术交流