来自清华大学生科院的施一公教授研究组近年来备受关注，其原因不仅在于这位学者本身对于科研及育人的执着态度，而且也在于其研究组频频获得的重要生物学研究成果。近期这一研究组又接连在JBC和Nature杂志上发表文章，分别解析了蛋白酶caspases家族的一个关键成员的作用途径，以及能量耦合因子转运蛋白(ECF)的结构及工作机理。

    在“Proteolytic Processing of Caspase-9 Zymogen Is Required for Apoptosome-mediated Activation of Caspase-9”这篇文章中，研究人员发现了蛋白酶caspases家族：caspase-9的一种独特处理方法，通过这种自我蛋白酶解的过程，caspase-9能通过凋亡因子激活蛋白酶的活性。

    在哺乳动物中，凋亡被一组蛋白酶caspases定向激活，导致特异性底物断裂，触发细胞死亡。而这个涉及caspases的凋亡过程也与蛋白酶解（Proteolytic processing）过程有关，但是其中的具体机制，科学家们还并不清楚。

    研究显示自我蛋白酶解过程中单链caspase-9酶原的成熟过程，涉及到细胞凋亡开始时的Apaf-1-凋亡因子。处理后的caspase-9与凋亡因子形成全酶，其蛋白水解的活性比单独的caspase-9活性要高出两到三个数量级。然而关于caspase-9的一些实验数据却表明这种因子具有分散性，如何解释caspase-9的这种处理过程的作用呢？

    在这篇文章中，研究人员发现与野生型caspase-9不同，未处理的单链caspase-9（Casp9-TM）无法通过凋亡因子充分激活。这种被命名为Casp9-TM的突变型，其蛋白酶活性即使是在存在凋亡因子的情况下，也要比野生型caspase-9的活性大为减少。这可能是由于Casp9-TM无法形成同源二聚体。

    这些研究表明caspase-9的自我蛋白酶解处理过程在其活性激活方面的重要作用。
另外一篇文章中，研究组首次报道了能量耦合因子转运蛋白复合物四聚体的晶体结构，并通过结构信息阐述了该蛋白复合物的工作的分子机制。
研究人员通过X-射线晶体衍射的方法解析了能量耦合因子转运蛋白的三维结构。通过分析该蛋白结构，研究人员发现膜蛋白EcfS与细胞膜基本处于平行状态，而一般膜蛋白基本是垂直于细胞膜。

    根据这个极其特殊的构象，研究人员认为转运蛋白EcfS通过在膜内翻转来摄入底物。当处于垂直细胞膜的状态时，EcfS可以与底物结合，然后翻转进入平行状态并释放底物，之后返回垂直状态进行下一轮循环，类似于酒杯在竖直状态下接水，然后翻转倒出杯内的水。在该过程中，亲水蛋白EcfA和EcfA’水解ATP并耦合膜蛋白EcfT为EcfS的翻转提供能量。这一转运模式有别于目前对于转运蛋白通用的“alternating access”模型，是一种崭新的膜转运蛋白工作模型。