新華社南京5月30日電（記者 陳席元）記者5月30日從南京中醫藥大學獲悉，該校朱家鵬教授與美國耶魯大學張凱教授聯合團隊當天在國際學術期刊《自然》發表研究成果。團隊突破“蛋白質純化”這一傳統概念，直接對線粒體成像，獲得了迄今為止最清晰、最接近真實生理狀態的線粒體原位膜蛋白高分辨率三維解析結構。

朱家鵬介紹，線粒體是細胞呼吸作用的主要場所，通過將有機物氧化分解，釋放能量。此前，在冷凍電鏡、X射線晶體學等高分辨率成像技術的支持下，科學界已經能夠描繪出線粒體內部結構和關鍵蛋白質復合體的三維結構，但仍面臨諸多挑戰。

“例如，科學界主要通過體外提純的方法給線粒體內部的蛋白質‘拍照’，但得到的圖像和真實狀態仍有不小的距離。”朱家鵬給記者打了一個通俗的比方，“就好比一群孩子在操場上追逐玩耍，如果我把其中一個孩子叫出來拍照片，這孩子的表現就會拘謹很多。”

朱家鵬團隊的研究思路，就是突破“蛋白質純化”這個傳統概念，直接對一個完整的線粒體進行成像。“這就相當于在孩子們玩耍的過程中抓拍，但難點在于，我想拍攝的孩子可能經常被其他孩子擋住。”朱家鵬說，為了攻克這一難點，耶魯大學張凱教授又開展了大量研究。最終，聯合團隊成功獲得了生理狀態下的線粒體呼吸鏈蛋白質側鏈結構，局部分辨率最高達0.18納米，“這意味著我們能夠觀測到蛋白質中的每一個原子”。

團隊不僅研究了線粒體在健康細胞中的狀態，還研究了心臟缺血狀態下線粒體有何變化。“我們觀察到了病理狀態下呼吸鏈的改變，這些研究成果能夠讓科學界進一步明確呼吸鏈的作用機制，為研究疾病療法提供新思路。”朱家鵬說。