经过大批量遗传学调查,已发现160余种肌动蛋白7a基因变异会导致失聪。同时,一些能够与肌动蛋白7a相互结合的蛋白的基因突变也会造成Usher综合症。尽管有了这些信息,但是肌动蛋白7a以及其运输物体的变异为何会造成失聪失明,至今还是一个谜团。

  张明杰教授及他的研究团队,利用在上海光源生物大分子晶体学线站BL17U采集的晶体X光衍射数据,成功解析了肌动蛋白7a与Sans(另外一种可导致Usher综合症的蛋白质,其功能主要是充当桥连蛋白,将肌动蛋白7a的运输物体与其链接在一起)蛋白质复合物2.8埃分辨晶体结构。结合核磁共振技术得到的结果,解释了肌动蛋白7a在不同细胞中是如何进行运输,也解释了其在内耳细胞中是如何维持耳毛细胞结构的。

  非常重要的是,肌动蛋白7a与Sans的分子结构直观清晰地解释了在肌动蛋白7a的“装货区域”发现的大量致病突变是如何影响到其正常的运载功能。同时,由于蛋白质结构的相似性,这项发现同样可以用于解释在肌动蛋白15a上发现的许多致病突变造成非综合症型耳聋性遗传病。