科学家攻克G蛋白偶联受体信号转导重大科学难题

(记者黄鑫)中国科学院上海医学研究所研究员徐华强带领的课题组，利用冷冻电镜技术，成功地分析了视紫红质和抑制性G蛋白(Gi)复合物的近原子分辨结构，克服了细胞信号转导领域的重大科学问题。6月14日，相关研究成果在《自然》在线发表。

GPCR是细胞跨膜信号转导受体的最大家族，也是最重要的药物靶点。GPCR通过偶联下游的G蛋白、阻遏蛋白和其他效应蛋白来转导细胞外信号。在多种GPCR效应蛋白中，抑制性G蛋白可以选择性地偶联5-羟色胺受体和多巴胺受体等GPCRs，发挥调节情绪、食欲、动机、认知和奖赏的功能。

徐华强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子显微镜结构。该结构首次展示了GPCR和Gi蛋白相互作用界面的结构细节，提高了人们对GPCR-Gi下游转导选择性分子机制的认识，为设计高效低毒的GPCR靶向药物提供了结构基础。

这项工作是徐华强及其合作伙伴在GPCR研究中的另一项重要突破。2015年，它利用x光*电子激光技术在《自然》杂志上发表了视紫红质和阻遏蛋白复合物的晶体结构，克服了细胞信号转导领域的重大科学问题。这一突破性成果被中国科学院院士评选为2015年中国十大科技进步新闻。同时，徐华强还获得了2016年国际蛋白质协会颁发的汉斯·纽拉特奖。2017年，它再次破解了GPCR募集阻遏蛋白的磷酸化密码，研究结果以封面文章的形式发表在《细胞》杂志上。

专家表示，这些研究成果对于深入系统研究GPCR效应蛋白与下游效应蛋白的相互作用，阐明GPCR信号通路转导的分子机制具有重要的理论意义和实际应用价值。

据悉，这项工作是由上海医学研究所、美国罗文安研究所、美国弗雷德里克国家癌症研究实验室、美国芝加哥大学、多伦多大学和美国国家癌症研究所共同完成的。

中国科学新闻(2018-06-19，第一版集锦)