所有细胞都被一层保护性的脂质膜所包被，这层膜上镶嵌着数百种不同的蛋白质，负责将营养物质、离子和水分运输到细胞内外的，同时介导细胞间识别和神经信号传导。膜蛋白在细胞生理过程中扮演着关键角色，其功能异常与多种疾病密切相关。近日，瑞典斯德哥尔摩大学的研究团队在《科学》杂志上发表了一项突破性研究，首次系统性地鉴定了肠道细菌大肠杆菌（Escherichia coli）中几乎所有的膜蛋白，并构建了其简单结构模型。

由Gunnar von Heijne博士领导的研究组，综合运用了多种实验技术（如质谱分析、X射线晶体学）和理论结构预测方法（如同源建模、分子动力学模拟），成功获得了大肠杆菌约600个膜蛋白的拓扑结构和跨膜区域模型。他们还分析了这些蛋白的表达丰度，区分了高表达和低表达的膜蛋白，并评估了不同蛋白的异源表达难度。这些结果对药物开发具有重要意义，因为膜蛋白是约60%现有药物的靶点，理解其结构和表达特性有助于设计更有效的抗菌药物。

该研究是跨学科合作的典范，由斯德哥尔摩大学的生化学家和斯德哥尔摩生物信息学中心的生物信息学专家共同完成。这种大规模合作模式在生物学领域日益普遍，推动了系统生物学的发展。研究得到了瑞典研究委员会、瑞典癌症基金、战略研究基金、学科基金以及Marianne and Marcus Wallenberg基金的资助。