2022年3月15日，上海学院生命科学大学李龙研究员课题组在Cell刊物发表一篇题为“ofainlipid”的研究论文。该论文报导了磷脂转运酶（lipid）在不同脂膜中的氢键变化，首次发觉该蛋白家族的静息状态，为理解细胞膜非对称性的产生提供了重要的分子基础。
论文截图
真核细胞的细胞膜中细胞膜稳态剂，双分子层中的磷脂分子呈非对称分布：不同的磷脂分子按照其腹部络合物的性质不同，被选择性地富集于细胞质两侧或则细胞外右侧。这些非对称分布是细胞诸多生理反应的基础。诸如，使得细胞膜弯曲，开启细胞膜分泌途径；推动血液融化、调控细胞自噬，以及介导寄主细胞和病毒的互相作用等诸多生理过程。本篇论文的研究对象磷脂转运酶是一类多次跨膜的四型P-type（P4-）。在ATP酯化的驱动下，可以选择性地将不同的磷脂分子从细胞膜两侧转运至外侧，进而调控和维持细胞膜的非对称性。之前已报导的P4-家族的蛋白结构都是在去垢剂（）环境中获得的。考虑到P4-与磷脂双分子层的紧密联系，李龙课题组借助脂纳米盘（lipid）技术，将P4-解构到磷脂双分子层环境中，借助结构生物学和生物物理等技术手段探究其工作机理。
作者以酵母中选择性转运磷脂酰胆碱（）的P4-、Dnf1蛋白为代表性研究对象，将其倒入富含酵母天然脂分子组分的纳米盘中，借助冷藏电镜解析其结构，发觉了一种在整个P-家族中都从未报导过的蛋白构型。在这些氢键中，Dnf1跨膜区中的脂分子转运沟被破坏，很可能丧失了转运脂分子的能力。物理交联实验显示该构型在细胞中广泛存在。细胞萤光流式剖析否认，当Dnf1被锁在这个构型时，细胞转运磷脂酰胆碱的效率明显减少。因而这些新的构型很可能代表Dnf1在细胞中的静息状态。接出来，作者改变纳米盘中的磷脂组分细胞膜稳态剂，借助冷藏电镜单颗粒剖析发觉，当转运底物磷脂酰胆碱在脂膜中的比列增加时，Dnf1自发地发生重大构型变化，恢复到活性状态，跨膜区的脂分子转运沟重新产生。这一系列实验阐明Dnf1可以感知细胞膜磷脂双分子层的组分变化，改变构型以满足磷脂转运的须要。细胞膜的磷脂组分与磷脂转运酶的活性存在相互影响调节的精致关系（如图）。
Dnf1-Lem3复合物工作调控模型
李龙为该论文的通信作者，博士后许金坤为该论文的第一作者，博士生何以琳全程参与各项实验，为研究做出重要贡献，吴晓飞参与了冷藏电镜样品制备和数据搜集。生科院冷藏电镜平台，非常是王国鹏博士在数据搜集方面提供了帮助，凤凰工程吕红霞博士在流式剖析中提供了支持。生科院蛋白平台提供了众多仪器和技术支持。该项研究得到了清华-北大生命科学联合中心、膜生物学国家重点实验室、国家自然科学基金、中国博士后科学基金和中心博士后基金的经费支持。