【文匯報】溫故知新揭秘蛋白“關閉”信號

  溫故知新揭秘蛋白“關閉”信號

  《細胞》雜志今以封面文章發表上??茖W家重磅發現

  本報訊 (首席記者 許琦敏) 子曰:“溫故而知新,可以為師矣?!睂τ诳茖W數據的“溫故知新”,也會收獲新發現。最近,中科院上海藥物研究所徐華強研究員領銜的國際交叉團隊,將兩年前所獲得的一套高精度蛋白質數據,用新方法進行“升級版”解析,獲得了重要發現。北京時間今天凌晨,國際著名學術期刊 《細胞》 以封面文章形式刊發這一發現,那篇兩年前的論文則刊發在 《自然》 上。

  G蛋白偶聯受體 (GPCR) 是生命體中與七情六欲、感受知覺相關的一大類蛋白質家族,有800多個成員,還與心臟病、高血壓、糖尿病等疾病息息相關。好像針腳一般七次跨過細胞膜,GPCR的龐大身軀使科學家很難得到它的精細結構,從而真切了解它的功能。2015年,徐華強帶領研究團隊,利用世界上最強光源———美國斯坦福大學的硬X射線自由電子激光,成功解析出視紫紅質與阻遏蛋白復合物的晶體結構,成為該領域里程碑式的事件。

  “可當時由于這種光源剛開始使用,方法還不完善,我們對數據的解讀并不充分?!毙烊A強說,兩年前,這個蛋白的尾部沒有被高清晰地解析出來??删驮谶@段神秘的尾部,蘊藏著一個困擾生命科學界多年的奧秘。

  生命活動中充滿著各種指令。GPCR活動的信號通路,所需要的最基本的調節信號就是“開”和“關”。然而,長期以來,生命科學家一直不明白,它的“關閉”信號究竟是怎樣執行的。而徐華強團隊的最新發現,則解開了這個謎團:視紫紅質的尾部還有一段氨基酸殘基,它被磷酸化之后,就可以“召喚”阻遏蛋白前來結合,終止蛋白質行使的任務。

  更有意思的是,研究團隊還發現,這種“關閉”方式在70%以上的GPCR中存在,它們大多數都是需要迅速反應,及時終止任務的。而那些無需及時反應的GPCR,就不具備這個“關閉”裝置。徐華強說,接下來他們還將嘗試在更多膜蛋白中篩選這種“關閉”裝置,看看它是否在更多地方普遍存在。

  雜志審稿人表示,這一研究發現了GPCR中一種普遍存在的信號傳導方式,回答了一個重要的科學問題。徐華強解釋,GPCR是現在很多上市藥物的作用靶點,但不少藥物存在較大副作用,問題就出在藥物所作用的信號通路并不清楚。比如,有一種治療高血壓的藥物會引起心衰,是因為它同時關閉了一種GPCR蛋白的兩條通路,其中一條可以降血壓,而另一條則會引起心衰。如果可以找到只作用于一條通路的藥物,就可以研發出只降血壓、不引起心衰的新藥,造福人類。