所有生物体都依赖能量来维持基本的生理功能，而ATP(腺苷三磷酸)则是细胞内的主要能量“货币”。过去40多年研究发现，能量代谢缺陷的细胞内寄生病原体可以从宿主细胞获取ATP，但具体的分子机制一直不清楚。
2025年3月13日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心范敏锐研究员团队联合西湖大学吴旭冬研究员团队、复旦大学张金儒研究员团队和浙江大学苏楠楠研究员团队在国际权威学术期刊《自然》(Nature)发表论文，首次解析病原体/植物叶绿体ATP运输蛋白的三维结构及运输ATP的分子机制。这一研究为设计药物治疗相关疾病以及改造蛋白提高作物产量提供了重要思路。
专性胞内病原体，如引起性传播疾病和传染性失明的沙眼衣原体、引起流行性斑疹伤寒的立克次氏体等，因自身能量代谢能力退化，需依赖宿主细胞获取ATP。其细胞膜上存在一种ATP运输蛋白，通过等量交换持续从宿主细胞获取能量，确保自身生存繁殖。研究表明，这类蛋白在植物叶绿体等质体细胞器中亦存在，可能源于共生进化，帮助叶绿体高效利用细胞能量。
据WHO统计，2020年全球约有1.29亿例衣原体感染，造成巨大的医疗和经济负担。该研究为开发针对专性胞内病原体的新型抗生素提供了分子基础。此外，该研究不仅深化了对叶绿体内共生过程中跨膜能量传递机制的理解，也有助于改造ATP运输蛋白提升作物光合作用效率和农业增产。
(总台记者 窦筠韵)
原标题：中国科学家揭示能量跨膜运输新机制
值班主任：刘克
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