視紫紅質(zhì)（Rhodopsin）與抑制型G蛋白（Gi）復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)示意圖

深圳子科生物報(bào)道：中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所徐華強(qiáng)研究員領(lǐng)銜的交叉團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合攻關(guān)，利用冷凍電鏡技術(shù)成功解析視紫紅質(zhì)（Rhodopsin）與抑制型G蛋白（Gi）復(fù)合物的近原子分辨率結(jié)構(gòu)，攻克了細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)領(lǐng)域的重大科學(xué)難題。這一研究人員成果公布在Nature雜志上。

GPCR是最大的一類細(xì)胞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體家族和最重要的藥物靶標(biāo)，其通過偶聯(lián)下游G蛋白和阻遏蛋白等多種效應(yīng)蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)胞外信號(hào)。在多種GPCR效應(yīng)蛋白中，抑制型G蛋白（Gi）可選擇性偶聯(lián)五羥色胺受體和多巴胺受體等GPCR，發(fā)揮調(diào)節(jié)情緒、食欲、動(dòng)機(jī)、認(rèn)知和獎(jiǎng)勵(lì)等功能。

徐華強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)在GPCR與Gi蛋白復(fù)合物結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域取得重大突破，獲得了視紫紅質(zhì)和Gi蛋白復(fù)合物的近原子分辨率冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)首次展示了GPCR與Gi蛋白相互作用界面的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，完善了人們對(duì)GPCR-Gi下游轉(zhuǎn)導(dǎo)選擇性分子機(jī)制的理解，也為設(shè)計(jì)高效低毒的GPCR靶向藥物提供了結(jié)構(gòu)生物學(xué)基礎(chǔ)。

這項(xiàng)工作是徐華強(qiáng)與合作者在GPCR研究領(lǐng)域的又一重要突破。2015年其利用X射線自由電子激光技術(shù)，在《自然》雜志發(fā)表了rhodopsin與阻遏蛋白復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)，攻克了細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)領(lǐng)域的重大科學(xué)難題。這一突破性成果入選兩院院士評(píng)選2015中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞，同時(shí)徐華強(qiáng)研究員也榮獲了2016年國(guó)際蛋白質(zhì)學(xué)會(huì)（The Protein Society）授予的Hans Neurath獎(jiǎng)。

2017年其再次利用最強(qiáng)X射線激光，破解了GPCR招募阻遏蛋白的磷酸化密碼，研究成果以封面文章發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。這些研究成果深入系統(tǒng)地對(duì)GPCR與下游多種效應(yīng)蛋白相互作用進(jìn)行研究，闡述了GPCR信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)制，具有重大的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

該工作由中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所、美國(guó)溫安洛研究所、美國(guó)弗雷德里克國(guó)家癌癥研究實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)芝加哥大學(xué)、加拿大多倫多大學(xué)和美國(guó)國(guó)家癌癥研究所等機(jī)構(gòu)合作完成。該研究除取得國(guó)際項(xiàng)目支持外，還獲得國(guó)家自然基金委等項(xiàng)目的資助。

原文標(biāo)題：

Cryo-EM structure of human rhodopsin bound to an inhibitory G protein