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二号站平台蛋白质偶联受体帮助人类味觉、嗅觉、调节情绪和免疫

未知

2号站研究

吴光宇博士正在解剖分子归巢机制。分子归巢机制使一种新生蛋白质最终能够作为成熟的受体进入细胞表面,帮助我们品尝、嗅觉,甚至调节我们的情绪和免疫。
 
这些受体对正常身体功能至关重要,2号站许多疾病都使用它们,许多药物也针对它们。”
 
吴光宇博士,奥古斯塔大学乔治亚医学院药理学与毒理学系药理学家
 
吴是谈论G protein-coupled受体,或GPCRs,拥有超过800个类型在人类基因组中,是最大的三个类的细胞表面受体也参与了大量的基本功能和目标至少三分之一的药物等常见问题的心脏衰竭,糖尿病、帕金森症和阿尔茨海默氏症。
 
他的首席研究员170万美元的赠款(1 r35gm136397-01)从国家综合医学科学研究所,以帮助确定的分子机制,使一个成熟GPCR达到我们的细胞的表面,都为了更好地理解这种不断,基本生理过程,以及如何优化激素和药物的使用我们给目标这些受体。
 
吴所使用的GPCRs是肾上腺素能受体。这些细胞上是高表达神经元以及我们的血管和肾脏,调节交感神经系统,调节人体的战斗或逃跑反应,做事喜欢暂时增加心率和血压,所以我们能逃离危险,和抑制消化我们可以专注于战斗或逃跑。
 
这些受体是激素肾上腺素和神经递质去甲肾上腺素的天然目标,但人造药物,如受体阻滞剂,模仿这些内源性配体结合这些受体,激活或阻止它们的作用。
 
产生肾上腺素和其他GPCRs的一个早期点是内质网,它就像我们细胞内的一个蛋白质制造工厂,在这里,长蛋白质被制造和折叠,最终将成为GPCRs。
 
附近的高尔基体就像一个整饰工厂,2号站代理在蛋白质和脂质作为受体首次出现在细胞表面之前,帮助它们进行修饰、包装和放入正确的“taxi”。
 
当蛋白质从内质网中出来时,吴观察了它是如何搭上囊泡的便车的。囊泡是在我们细胞内移动的一个小隔间。
 
蛋白质会定期停下来,从一个囊泡中分离出来,被进一步修改,然后请求并抓住另一个新组装的囊泡——前一个囊泡进入高尔基体——然后继续前行,这段旅程包括多次移动,可能需要长达一个小时,Wu说。
 
从蛋白质形成到表面总共需要20个小时。这一过程在我们的体内是不间断的,尽管GPCR的确切保质期还不清楚,但我们知道受体会不断到达细胞表面,同时已有的受体会返回细胞内进行降解。
 
Wu已经有了一些证据表明ufymylation的重要作用。ufymylation是一个正在进行的身体过程,当小蛋白UFM1与另一个蛋白结合并改变其功能,以及在GPCR过程中的关键蛋白C1orf27、GGA3和HCR1。
 
Wu现在正在努力回答的一个问题是,ufmylation和C1orf27蛋白在何时以及如何影响受体的形成,以及将出芽的受体从内质网移到高尔基体进行微调。
 
他还想知道HCR1和GGA3在高尔基体后的交通中有什么作用,以及不同的GPCRs是如何被分类的——在这种情况下,都是参与血压调节的肾上腺素能受体——并实时观察细胞内的活动。
 
“每次你观察这两个受体时,你都能看到这个蛋白和它们在一起,”吴说到很重要的C1orf27。事实上,他之所以关注ufmylation是因为它和C1orf27也有很明显的关系,他认为C1orf27调节了ufmylation。
 
他正在进一步研究新生蛋白与C1orf27之间的相互作用以及ufmylation,他有证据表明这对于未来GPCR脱离内质网、迁移和成熟的能力是至关重要的。
 
例如,当他们使用基因编辑技术CRISPR去除C1orf27时,胚胎肾细胞表面肾上腺素能受体的表达明显减少,而其他受体类型数量未受影响。当他们重新添加时,肾上腺素能受体的数量恢复了,吴说。
 
在更下游的地方,他认为蛋白质HCR1专门调节了从高尔基体到细胞表面的,然后GGA3帮助了2B完成这一旅程,并且它们与这些不同的蛋白质配对有助于形成两个不同但相似的受体。

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