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2026年6月27日，夜色直播 天然药物及仿生药物全国重点实验室张哲研究员团队在Nature Communications杂志发表题为“Structural basis for multivitamin recognition and transport by human SMVT”的研究论文。该研究成功解析了SMVT在多种功能状态下的冷冻电镜结构，不仅深化了对SMVT底物识别与转运分子机制的理解，也为靶向SMVT高表达肿瘤的抑制剂与药物开发奠定了关键的理论依据。

生物素、泛酸和硫辛酸是三种不可或缺的水溶性维生素，作为重要的辅酶参与多种细胞代谢过程。人体对这些维生素的摄取主要依赖钠依赖性多维生素转运蛋白SMVT（SLC5A6）。研究表明，条件性敲除Slc5a6的小鼠出现多系统异常，表现为生长迟缓、骨密度与骨长度降低、生物素水平下降等，多数在数月内死亡，这充分证实了SMVT在维持机体维生素稳态和整体生理功能中不可替代的作用。在人类疾病中，SMVT功能缺陷与常染色体隐性遗传病—钠依赖性多维生素转运体缺乏症（SMVTD）密切相关，其临床表现包括胃肠道出血、脑萎缩及全面性发育迟缓等复杂综合征。此外，SMVT在乳腺癌、肺腺癌、膀胱癌等多种恶性肿瘤中呈高表达，通过增强维生素摄取支持肿瘤细胞的代谢重编程、增殖和存活。这些重要的病理关联使SMVT成为一个极具潜力的药物靶点。

研究者成功解析了SMVT与生物素、泛酸、硫辛酸三种底物结合的闭合态（Occluded state），以及无底物时的向外开放态（Outward-open state）和向内开放态（Inward-open state）的冷冻电镜结构。基于所解析的结构，研究团队构建了SMVT的“交替访问”转运循环模型，并结合放射性同位素转运实验与分子动力学模拟，阐明了SMVT识别多种底物的分子机制（图1）。深入的结构分析还揭示了SLC5家族多个成员特异性识别各自底物的潜在结构基础。

这些成果为深入理解SMVT的生理功能与病理机制提供了重要基础，并为相关靶向药物的研发提供了关键理论支撑。

图1. SMVT蛋白的底物转运模型

夜色直播-夜色直播app-夜色直播下载 分子与细胞药理学系、天然药物及仿生药物全国重点实验室、北京大学-云南白药国际医学研究中心、北大-清华生命科学联合中心张哲研究员，与中国医学科夜色直播 肿瘤医院泌尿外科副主任医师王明帅为本文共同通讯作者。北京大学前沿交叉学科研究院2020级博士生甄秋欣为本文第一作者。北京大学生命科学夜色直播 同位素平台黄士堂博士为本文做出重要贡献，定量生物学中心陈楠浩博士在分子动力学模拟方面提供了重要帮助。

本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、生命科学联合中心等项目的资助，并依托北京大学冷冻电镜平台和北京大学生命科学夜色直播 公共仪器中心凤凰工程蛋白质平台的技术支持。