近期，生命学院刘冀珑教授团队在蛋白质高级结构组织领域取得进展，两项成果分别发表于BioEssays与Aggregate，实现理论框架构建与实验机制解析的互证。
独作观点：从四级到九级，登顶“物质塔”
刘冀珑教授以独立作者身份在BioEssays发表观点论文“Higher-order protein organisation: extending from four to nine levels”（“问题与范式”栏目），系统提出“蛋白质九级结构”理论——将传统的一级至四级结构拓展至九级（Primary, Secondary, Tertiary, Quaternary, Metabolic filament, Metabolic cable, Metabolic mesh, Cytoophidium, Cytoophidium complex），覆盖从氨基酸序列到细胞器级复杂体的完整组织层级。
该论文配图（图1）以上海科技大学物质塔为意象，九层塔身与九级蛋白质结构一一对应，视觉与概念完成双重登顶。
图1. 蛋白质的九级结构。
此示意图展示蛋白质严格嵌套的层级自组装过程，从基础的氨基酸序列逐步构建至相互连接的细胞蛇复合体（九级结构）。每一层级均包裹着前一级的结构复杂性，呈现出功能组织的涌现层：（1）一级：线性多肽链；（2）二级：氢键连接的基元（α-螺旋、β-折叠）；（3）三级：折叠的三维结构域；（4）四级：功能性寡聚体组装；（5）五级：代谢纤维；（6）六级：代谢缆绳；（7）七级：代谢纲络；（8）八级：细胞蛇；（9）九级：细胞蛇复合体。左侧的物质塔隐喻性地象征着这种垂直整合，其中更高阶的结构建立在低阶组件的稳定基础之上。右侧的图标为每一层级提供了视觉助记符号。该框架在传统四级模型的基础上完善蛋白质的经典层级体系，揭示代谢途径如何在超分子尺度上实现空间编码。
团队实证：首发“代谢缆绳”，解析GK酶高阶组装
刘冀珑教授团队于2026年7月26日在Aggregate发表研究论文“GK PUA Domain Modulates Cables, Cooperativity, and Proline Feedback”，通过冷冻电镜首次提出并定义“代谢缆绳（metabolic cable）”这一专有名词（对应九级理论中第六级结构），并深入解析第五级“代谢纤维（metabolic filament）”的组装机制（图2）。
图2. 代谢纤维与代谢缆绳。
EcGK四聚体分层组装成代谢纤维，并捆绑成代谢缆绳。在底物结合后，这种动态平衡从非活性缆绳转变为活性四聚体，以驱动催化作用；同时，抑制剂脯氨酸稳定了X形构象，将组装重新定向到纤维上，以实现有效的反馈抑制。
该工作揭示大肠杆菌γ-谷氨酰激酶（EcGK）形成代谢纤维并进一步组装为四链代谢缆绳；其C端PUA结构域兼具驱动高阶组装与介导脯氨酸反馈抑制的双重功能，为代谢酶协同调控提供了全新机制解释。
上科大毕业生张天一博士与在读博士生冷情情同学为该研究论文的共同第一作者，李思燃同学和胡欢欢博士为共同作者，刘冀珑教授为通讯作者。上科大为第一完成单位。
论文链接：
Higher-order protein organisation: extending from four to nine levels. BioEssays
GK PUA Domain Modulates Cables, Cooperativity, and Proline Feedback. Aggregate