【中國科學報】科學家攻克G蛋白偶聯受體信號轉導重大科學難題

  本報訊(記者黃辛)中科院上海药物研究所研究员徐華強领衔的交叉团队,利用冷冻电镜技术成功解析视紫红质与抑制型G蛋白(Gi)复合物的近原子分辨率结构,攻克了细胞信号转导领域的重大科学难题。6月14日,相关研究成果在线发表于《自然》。

  GPCR是最大的一类细胞跨膜信号转导受体家族和最重要的药物靶标,其通过偶联下游G蛋白和阻遏蛋白等多种效应蛋白转导胞外信号。在多种GPCR效应蛋白中,抑制型G蛋白可选择性偶联五羟色胺受体和多巴胺受体等GPCR,发挥调节情绪、食欲、动机、认知和獎勵等功能。

  徐華強团队在研究中获得了视紫红质和Gi蛋白复合物的近原子分辨率冷冻电镜结构。该结构首次展示了GPCR与Gi蛋白相互作用界面的结构细节,完善了人们对GPCR-Gi下游转导选择性分子机制的理解,也为设计高效低毒的GPCR靶向药物提供了结构基础。

  这项工作是徐華強与合作者在GPCR研究领域的又一重要突破。2015年其利用X射线自由电子激光技术,在《自然》杂志发表了rhodopsin与阻遏蛋白复合物的晶体结构,攻克了细胞信号转导领域的重大科学难题。这一突破性成果入选兩院院士评选2015中国十大科技进展新闻,同时徐華強也荣获了2016年国际蛋白质学会授予的Hans Neurath奖。2017年其再次破解了GPCR招募阻遏蛋白的磷酸化密码,研究成果以封面文章形式发表在《细胞》杂志上。

  專家表示,這些研究成果深入系統地對GPCR與下遊多種效應蛋白相互作用進行研究,闡述了GPCR信號通路轉導的分子機制,具有重大的理論意義和實際應用價值。

  據悉,這項工作由上海藥物所、美國溫安洛研究所、美國弗雷德裏克國家癌症研究實驗室、美國芝加哥大學、加拿大多倫多大學和美國國家癌症研究所等機構合作完成。

《中国科学报》 (2018-06-19 第1版 要闻)