胆红素的代谢过程一直受到关注，因为胆红素的异常积累与多种疾病有关。胆红素是衰老或受损的红细胞分解产生的物质，有效清除胆红素对人体健康至关重要。

中国科学院中国科学技术大学陈宇星教授、周从照教授团队研究成功揭示了人类胆红素转运体ABCC2的三维结构及其作用机制，相关研究成果发表在《自然·通讯》杂志上。

研究人员利用单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)对ABCC2蛋白的三种不同形态的结构进行了分析：脱辅基形态、底物结合形态和ATP/ADP结合形态，并提出了一种独特的调控结构域(R结构域)，可以精确控制ABCC2底物的识别和运输。

R 结构域折叠成发夹结构，帮助 ABCC2 蛋白在遇到胆红素之前保持静止。但当它与生理底物类似物二牛磺酸胆红素 (BDT) 结合时，发夹部分会移开。此外，R 结构域帮助蛋白质选择高亲和力结合胆红素以优先向外运输。然后，蛋白质响应 ATP 的水解改变其构象，将底物释放到管道中。

特别地，研究人员指出一种特定的ABCC2突变体(R1150H)会削弱R结构域的功能并导致运输活性降低，这解释了Durbin-Johnson综合征等疾病的分子机制。

该研究明确了R结构域精细调控下ABCC2蛋白在胆红素治疗中的关键作用，为理解胆红素代谢提供了新的视角，也为相关遗传疾病的靶向治疗提供了可能。