2024年5月31日，郭强课题组和斯坦福大学Axel T. Brunger课题组在《Nature》在线发表了题为“突触V-ATP酶-突触素复合体的拓扑结构”（Structure and topography of the synaptic V-ATPase–synaptophysin complex）的研究论文。该研究首次发现了神经突触小泡膜上的氢离子泵V-ATPase与突触素蛋白Synaptophysin之间的相互作用，并深入探讨了其对突触小泡生成和功能的影响。

  研究者采用了冷冻电子断层扫描（cryo-ET）和单颗粒三维重构技术，对小鼠大脑中分离的谷氨酸能突触小泡进行了表征。结果表明，在突触小泡上V-ATPase能够与Synaptophysin形成1：1化学计量比的稳定复合物，而该复合物在此前分离纯化的样品中未被观察到（图1）。为了进一步区分Synaptophysin和其同源物，研究者构建了Synaptophysin基因敲除小鼠，并解析了其突触小泡上的V-ATPase结构，其中电子密度的缺失验证了该蛋白为Synaptophysin。高分辨率结构分析揭示了特定曲率膜环境在稳定Synaptophysin与V-ATPase相互作用中的重要意义，凸显了在天然膜环境中研究蛋白质结构和功能的重要性。

图1. V-ATPase–synaptophysin复合物的原子模型

Nature631, 899–904 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07610-x