线粒体丙酮酸转运蛋白（MPC）是连接细胞溶质糖酵解和线粒体氧化磷酸化的中心代谢物，负责将丙酮酸转运进入线粒体基质。因此，它充当着关键的代谢“守门人”，在细胞代谢中发挥着基础性的作用。此外，MPC 还是治疗糖尿病、非酒精性脂肪性肝炎以及神经退行性疾病药物的关键靶点。
然而，尽管 MPC 在生理和医学中发挥重要作用，但其转运功能的分子机制以及药物如何抑制 MPC，目前仍不清楚。
2025 年 3 月 5 日，斯坦福大学冯亮团队（何峥、张建秀为共同第一作者）在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Structure of mitochondrial pyruvate carrier and its inhibition mechanism的研究论文。
该研究利用冷冻电镜技术解析了人源线粒体丙酮酸转运蛋白（MPC）的多种构象状态，并揭示了其底物结合和小分子抑制机制。这一成果为深入理解 MPC 功能机制和设计靶向药物奠定了分子基础，是线粒体转运研究的一项重大进展。
在这项最新研究中，研究团队成功表达并纯化了人源 MPC1-MPC2 复合物，并利用冷冻电镜（cryo-EM）技术解析出多组高分辨率蛋白复合物结构，从而确定了这一重要转运蛋白的结构，描绘了其底物结合位点和易位途径，并揭示了其主要构象状态。这些结果解决了长期以来关于 MPC 拓扑结构和寡聚状态的问题，提供了其在转运过程中的分子变构机理，为深入理解其功能机制提供了关键数据。
接下来，研究团队进一步分析了 MPC 的三种小分子抑制剂——UK5099、AKOS005153046和噻唑烷二酮（TZD）衍生物 GW604714X 与其结合及发挥抑制作用的机制。
这些发现为理解 MPC 的功能提供了分子基础，并为开发更有效的靶向 MPC 的治疗试剂铺平了道路。
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