《生命科学》 2017, 29(2): 114-121

SMR蛋白：一种跨膜蛋白演化研究的模式蛋白

赵永祥1，2，程儒进1，杨　俊2* ，谢　浩1*

(1 武汉理工大学化学化工与生命科学学院，武汉 430070；2 中国科学院武汉物理与数学
    研究所波谱与原子与分子物理国家重点实验室/武汉磁共振中心，武汉 430071)

摘　要：摘　要：多药抗性小蛋白(small multidrug resistance protein， SMR) 是一类由4 个跨膜螺旋束组成的跨膜质子梯度驱动的内膜转运蛋白，一般由100~140 个氨基酸残基组成，结构相对简单，在特定去垢剂中相对稳定并具有功能活性，是研究细菌的耐药机制、跨膜转运蛋白的结构功能以及膜蛋白演化的一类很好的模式蛋白家族。 同时，由于其灵活多变的拓扑学分布以及在膜转运蛋白演化中节点的位置，成为研究和追寻膜蛋白演化路径的理想的模式蛋白。现分别从SMR 蛋白家族的系统发生分布与进化、SMR 蛋白的耐药性与转运机制、SMR 蛋白的结构等3 个方面对本领域的研究近况进行分析和总结。

SMR protein: a model for studying evolution of transmembrane proteins

ZHAO Yong-Xiang1，2， CHENG Ru-Jin1， YANG Jun2*， XIE Hao1*

(1 School of Chemistry， Chemical Engineering and Life Science， Wuhan University of Technology， Wuhan 430070， China; 2 State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics， Wuhan Center for Magnetic Resonance， Wuhan Institute of Physics and Mathematics， Chinese Academy of Sciences， Wuhan 430071， China)

Abstract: Abstract: SMR proteins (small multidrug resistance proteins) are small transporters containing 100—140 amino acid residues. Transport of substrates by these proteins is driven by trans-membrane protons gradient. The structure of these proteins is relatively simple and contains four trans-membrane helices. Due to their simple structure， stability and functionality in detergents， these proteins are chosen as model proteins to study bacterial drug resistance， as well as structure， function and evolution of membrane proteins. In this article， the latest research progress is reviewed in relation to the distribution of SMR proteins， the drug resistance and transportation mechanism of SMR proteins， the structure of SMR proteins， and hypothesis of evolution pathways for membrane proteins.