【文汇报】温故知新揭秘蛋白“关闭”信号

文章来源:上海药物研究所  |  发布时间:2017-07-28  |  【打印】 【关闭

  

  温故知新揭秘蛋白“关闭”信号

  《细胞》杂志今以封面文章发表上海科学家重磅发现

  本报讯 (首席记者 许琦敏) 子曰:“温故而知新,可以为师矣。”对于科学数据的“温故知新”,也会收获新发现。最近,国家“千人计划”获得者、中科院上海药物研究所徐华强研究员领衔的国际交叉团队,将两年前所获得的一套高精度蛋白质数据,用新方法进行“升级版”解析,获得了重要发现。北京时间今天凌晨,国际著名学术期刊 《细胞》 以封面文章形式刊发这一发现,那篇两年前的论文则刊发在 《自然》 上。

  G蛋白偶联受体 (GPCR) 是生命体中与七情六欲、感受知觉相关的一大类蛋白质家族,有800多个成员,还与心脏病、高血压、糖尿病等疾病息息相关。好像针脚一般七次跨过细胞膜,GPCR的庞大身躯使科学家很难得到它的精细结构,从而真切了解它的功能。2015年,徐华强带领研究团队,利用世界上最强光源———美国斯坦福大学的硬X射线自由电子激光,成功解析出视紫红质与阻遏蛋白复合物的晶体结构,成为该领域里程碑式的事件。

  “可当时由于这种光源刚开始使用,方法还不完善,我们对数据的解读并不充分。”徐华强说,两年前,这个蛋白的尾部没有被高清晰地解析出来。可就在这段神秘的尾部,蕴藏着一个困扰生命科学界多年的奥秘。

  生命活动中充满着各种指令。GPCR活动的信号通路,所需要的最基本的调节信号就是“开”和“关”。然而,长期以来,生命科学家一直不明白,它的“关闭”信号究竟是怎样执行的。而徐华强团队的最新发现,则解开了这个谜团:视紫红质的尾部还有一段氨基酸残基,它被磷酸化之后,就可以“召唤”阻遏蛋白前来结合,终止蛋白质行使的任务。

  更有意思的是,研究团队还发现,这种“关闭”方式在70%以上的GPCR中存在,它们大多数都是需要迅速反应,及时终止任务的。而那些无需及时反应的GPCR,就不具备这个“关闭”装置。徐华强说,接下来他们还将尝试在更多膜蛋白中筛选这种“关闭”装置,看看它是否在更多地方普遍存在。

  杂志审稿人表示,这一研究发现了GPCR中一种普遍存在的信号传导方式,回答了一个重要的科学问题。徐华强解释,GPCR是现在很多上市药物的作用靶点,但不少药物存在较大副作用,问题就出在药物所作用的信号通路并不清楚。比如,有一种治疗高血压的药物会引起心衰,是因为它同时关闭了一种GPCR蛋白的两条通路,其中一条可以降血压,而另一条则会引起心衰。如果可以找到只作用于一条通路的药物,就可以研发出只降血压、不引起心衰的新药,造福人类。