本网讯（生命科学与医学工程学院）近日，我校生命科学与医学工程学院陈学敏教授课题组与西湖大学及瑞典乌普萨拉大学研究人员合作完成的研究论文“Structural insights into cationic amino acid transport and viral receptor engagement by CAT1”（DOI：10.1038/s41467-025-67704-6）在国际学术期刊《Nature Communications》上在线发表。安徽大学青年教师夏凌云博士和西湖大学林冰倩博士及瑞典乌普萨拉大学邹荣峰博士为论文共同第一作者；安徽大学陈学敏教授、青年教师杨阳博士和夏凌云博士为论文共同通讯作者，安徽大学为第一作者单位。
图1 阳离子氨基酸转运与鼠白血病病毒感染的分子机制
阳离子氨基酸转运蛋白1（CAT1）在全身多种组织中广泛表达，负责精氨酸、赖氨酸和鸟氨酸的跨膜运输，对维持细胞稳态、调控免疫功能及肿瘤代谢至关重要。小鼠的CAT1可以作为鼠白血病病毒（FrMLV）入侵细胞的受体，但CAT1转运阳离子氨基酸以及作为FrMLV受体的结构基础仍不清楚。本研究首先通过单颗粒冷冻电镜技术成功获得了小鼠CAT1（mCAT1）与FrMLV病毒受体结合结构域（frRBD）以及底物鸟氨酸的三元复合物结构，结合假病毒侵染实验揭示了FrMLV病毒入侵小鼠的特异性识别基础。同时，结合分子动力学模拟和电生理实验，本研究系统阐明了CAT1转运碱性氨基酸的分子机制（图1）。
本研究首次通过结构生物学方法揭示了CAT1同时作为必需氨基酸转运体和特定病毒受体的双功能机制，深化了对SLC7转运蛋白家族结构和功能多样性的理解，并为研究病毒与宿主受体的共进化提供了经典范例，也为后续针对CAT1的药物设计提供了结构基础。