2023年6月4日，《Structure》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室冯巍研究员与孙飞研究员合作完成的一项研究成果。该研究综合运用蛋白质晶体学、低温电镜三维重构、原子力显微镜以及分子动力学模拟，深入系统地揭示了细胞极化因子Par-3 N端结构域自组装的分子机理。
研究发现，Par-3 N端结构域通过静电相互作用形成首尾相接、螺旋上升的组装结构。破坏相互作用面上的静电相互作用会导致Par-3失去调控极性的功能。这一发现为综合多种研究手段解析生物大分子复合物结构提供了新的范例。
Par-3在调控不同物种的细胞极性方面发挥基础性作用。研究表明，Par-3在体内可发生多聚化。已知Par-3蛋白包含NTD、PDZ和aPKC结合域等结构域，其中NTD结构域的高聚化对于介导Par-3聚集不可或缺。然而，关于Par-3 N端结构域高聚的分子机理此前一直未得到详尽解析。冯巍课题组与孙飞课题组的合作研究填补了这一空白。
该研究的核心部分——Par-3 NTD螺旋组装体的高分辨率低温电镜三维重构工作由孙飞课题组的张艳助理研究员完成，这也是我国首次利用低温电镜技术解析螺旋结构样品的高分辨率结构。此外，冯巍课题组的王文娟同学完成了生物化学方面的工作，并在龚为民课题组高峰博士的帮助下完成了蛋白质晶体学工作。原子力显微镜部分是与丹麦奥胡斯大学iNANO中心的董明东教授和Besenbacher Flemming教授合作完成的。细胞功能实验得到了香港科技大学张明杰教授的帮助。
以上工作得到了国家重大基础研究计划、国家自然科学基金委的资助。