華中科技大學Cell發(fā)現(xiàn)全新感受冷的受體蛋白家族
摘要： 感知寒冷的能力對生命體至關(guān)重要。過度的寒冷刺激，輕則導(dǎo)致動物和人類發(fā)生組織損傷（凍傷）和引起疼痛，重則危及生命。為了生存，生物進化出了精巧的感知系統(tǒng)來感受外界的溫度變化。盡管經(jīng)過幾十年的深入研究，人們對感知寒冷的分子機制仍然知之甚少。
感知寒冷的能力對生命體至關(guān)重要。過度的寒冷刺激，輕則導(dǎo)致動物和人類發(fā)生組織損傷（凍傷）和引起疼痛，重則危及生命。為了生存，生物進化出了精巧的感知系統(tǒng)來感受外界的溫度變化。盡管經(jīng)過幾十年的深入研究，人們對感知寒冷的分子機制仍然知之甚少。
來自華中科技大學生命學院，教育部分子生物重點實驗室的研究人員發(fā)表了題為“A Cold-Sensing Receptor Encoded by a Glutamate Receptor Gene”的研究論文，發(fā)現(xiàn)了谷氨酸受體基因編碼感受冷的受體，這是進化上非常保守的全新的感受冷的受體蛋白家族。
這一研究成果公布在9月5日的Cell雜志上，文章的通訊作者為劉劍峰教授和密西根大學X.Z. Shawn Xu教授。
圖：谷氨酸受體非常保守的感受冷信號，GLR-3（線蟲）/Gluk2（小鼠）通過偶聯(lián)下游G蛋白傳導(dǎo)冷信號并介導(dǎo)動物的逃避行為。
研究人員首先以秀麗隱桿線蟲為模型，通過無差別正向遺傳學篩選的方法，篩選出一個谷氨酸受體蛋白GLR-3能夠直接感受低溫，并能激活其表達的神經(jīng)元，介導(dǎo)線蟲的逃避反應(yīng)。
更重要的是，該谷氨酸受體蛋白GLR-3所相對應(yīng)的脊椎動物，如斑馬魚、小鼠和人類的同源谷氨酸受體蛋白Gluk2，同樣具有感受低溫的功能，并在小鼠的背根神經(jīng)節(jié)（DRG）得到實驗證明。該工作發(fā)現(xiàn)谷氨酸受體蛋白GLR-3/Gluk2能夠感受低于18攝氏度的低溫，是目前科學界發(fā)現(xiàn)的首個低溫冷受體，并且其感受低溫的功能不受其離子通道功能的影響，是偶聯(lián)下游G蛋白來行使其冷信號傳遞功能。
劉劍峰在華中科技大學建立了感知生物學研究團隊，并與X.Z. Shawn Xu建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，對以線蟲作為模式動物在神經(jīng)感知與衰老領(lǐng)域展開充分深入的合作。繼2016年首次在Cell《細胞》發(fā)表有關(guān)新型光感受受體的研究工作以來，團隊今年再次在該期刊發(fā)表研究論文。不僅如此，兩邊的合作同時也培養(yǎng)出多位優(yōu)秀的從事感知生物學研究的博士研究生如龔健科、張辟、李廣等，其中龔健科已于2018年底作為PI引進學院。雙方合作已經(jīng)在《細胞》、《神經(jīng)元》（Neuron）、《自然通訊》（Nature Communications）、《科學進展》（Science Advances）等國際著名期刊上發(fā)表研究論文10余篇。
蛋白家族
