中国科学院广州生物医药与健康研究院在细胞信号转导领域取得了重要进展,研究团队揭示了分选转运蛋白SNX25如何通过氧化还原依赖的方式调控内涵体上的GPCR-G蛋白信号转导。这一发现不仅丰富了我们对细胞内信号传导机制的理解,也为相关疾病的治疗提供了新的视角。
研究指出,GPCR(G蛋白偶联受体)与G蛋白的信号转导不仅限于细胞质膜,还广泛存在于细胞内的内涵体上。这种内涵体上的信号转导与多种生理和病理过程紧密相关,包括癌症、骨骼发育、神经兴奋以及糖尿病等。然而,尽管其重要性不言而喻,但内涵体上GPCR-G蛋白信号转导的精确调控机制,特别是G蛋白信号终止的分子机制,仍是一个亟待解决的科学问题。
在这项研究中,科研人员利用先进的免疫沉淀-质谱联用技术和荧光共定位等方法,揭示了SNX25这一关键蛋白在其中的作用。他们发现,SNX25的PX结构域能够与多种经典的RGS(G蛋白信号转导调节因子)蛋白结合,包括RGS2、RGS4、RGS8和RGS17。这种结合主要通过SNX25-PX结构域中的C566与RGS蛋白N端半胱氨酸之间形成的分子间二硫键实现,且这一过程受到氧化还原状态的调控。
进一步的研究表明,SNX25能够利用其PXA和PXC结构域靶向内涵体,并通过招募这些RGS蛋白到内涵体上,促进Gαi/q蛋白的失活,从而有效抑制内涵体上GPCR-Gi/q偶联的信号转导。此外,SNX25/RGS复合物不仅能够结合处于激活状态的Gi/q(GTP结合态),还能结合失活状态的Gi/q(GDP结合态),通过将这些失活的G蛋白募集到内涵体上,间接抑制质膜上GPCR-Gi/q信号转导的活性。
这一发现不仅揭示了SNX25在调控内涵体GPCR-G蛋白信号转导中的新角色,也为理解细胞内信号传导的复杂网络提供了新的线索。未来,基于这一研究成果,科学家们有望开发出更加精准有效的治疗手段,针对那些与GPCR-G蛋白信号转导异常相关的疾病进行干预和治疗。
该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助,充分体现了我国在生物医学研究领域的创新能力和科研实力。