生命学院刘剑峰团队发表B型γ-氨基丁酸受体激活G13蛋白通路的研究新成果

来源:生命学院 浏览次数: 发布时间:2021-10-20 编辑:张雯怡

新闻网讯 10月19日,科学杂志子刊《科学信号通路》(Science Signaling)在线发表了生命学院刘剑峰教授团队题为“The GABABreceptor mediates neuroprotection by coupling to G13”的最新科研成果。


G蛋白偶联受体(GPCR)是人体内最大的膜受体蛋白家族,在细胞信号传导中发挥重要作用,与各种疾病密切相关。已知GPCR通过不同的G蛋白或者β-arrestin激活MAPK信号通路,进而调节一系列的生理功能,是药物研发的重要靶点。40%以上的上市药物都是以GPCR靶点研发出来的。B型γ-氨基丁酸受体(GABAB受体)属于C家族的GPCR,在突触前膜和突触后膜广泛存在,介导长时程抑制性的突触活动,进而调节不同的功能。已有研究报道,GABAB受体的特异性激动剂巴氯酚(baclofen)能够用于缓解治疗痉挛,酒精成瘾。另外,GABAB受体功能异常与癫痫,抑郁,焦虑以及精神迟滞,阿尔兹海默病等很多精神疾病相关。这些都预示着GABAB受体是一个非常重要的,有前景的药物靶点。


刘剑峰教授课题组长期从事GABAB受体的结构及功能研究,对GABAB受体的结构、激活构象的变化与G蛋白的结合模式、功能以及信号通路进行了系统深入的研究。2019年至今,课题组在自然主刊、Nature Communication、Cell research等杂志上发表文章阐明了GABAB受体的激活过程(Nature Communication,2019;Cell Research,2020)和与Gi蛋白结合的独特模式(Nature, 2021)。Gi蛋白与GABAB受体的结合是非常灵活的弱相互作用。GABAB受体是否能够偶联除Gi/o以外的其他G蛋白尚不清楚。


刘剑峰教授课题组延续之前的研究成果,在原代培养的神经元中,进一步发现GABAB受体不仅能够偶联Gi/o,还能够偶联并激活G13,通过G13/JNK信号通路发挥突触功能调节及神经保护作用。这使我们能够更好地理解GABAB受体在大脑中的功能多样性,为针对GABAB受体的药物研发提供新的思路。GABAB受体可以通过偶联不同的G蛋白来激活不同的MAPK信号通路,同时能够通过G13/Rac1/JNK信号通路以及Gi/o/IGF1R/Akt信号通路的协同作用发挥神经保护作用。这提示我们对于某些特定的GPCR,需要两种不同的信号通路共同调节其功能,对于我们更好的了解GPCR功能多样性具有重要的指导意义。


此项工作是刘剑峰教授课题组在GABAB受体功能及激活机制方面的又一重要成果。由我校生命学院,教育部分子生物物理重点实验室,科技部感知生物技术国际联合研究中心的博士生王云云、盖思雨在刘剑峰教授和许婵娟讲师的共同指导下完成。生命学院为论文的第一通讯单位。