粘附型G蛋白偶联受体是一类位于细胞表面的传感器,在多种身体功能和疾病中发挥作用。不幸的是,我们对它们的理解仍然有限,这妨碍了它们在治疗中的应用。现在,莱比锡大学的合作研究中心(CRC)1423的研究人员创建了一种针对GAIN结构域的新编号系统,该结构域是所有粘附型G蛋白偶联受体中发现的蛋白质结构域。该系统旨在增强我们对这一蛋白质结构域如何影响疾病的理解,并促进更精确的实验方法。研究结果发表在期刊《自然通讯》上。
粘附型G蛋白偶联受体涵盖了一大类膜蛋白,这些蛋白对体内的化学和机械信号做出反应。GAIN结构域对激活这些粘附型G蛋白偶联受体至关重要。然而,之前的研究由于不同GAIN结构域的氨基酸序列差异显著,面临了一些挑战,这妨碍了知识的共享和比较分析。莱比锡大学新创建的编号系统标准化了在不同模型系统和人类研究之间准确传递研究发现的框架。该系统通过对GAIN结构域内超过14,000个建模结构的研究开发而成,利用了最先进的人工智能方法。
莱比锡大学膜与细胞生物物理学教授、国际研究的负责人彼得·希尔德布兰德表示:“我们的新编号系统是GPCR研究的重大进展。它将促进基础研究,并激发比较研究。为进一步探索生物化学、生物信息学和结构生物学奠定了坚实的基础。”例如,该新系统使得可以更清楚地理解与疾病(包括癌症)相关的GAIN结构域中的突变。
对肾病的见解
研究人员发现,他们的编号系统同样可以用来检查和比较与多囊肾病相关的蛋白质中的GAIN结构域,这是一种导致肾脏和其他器官内出现液体囊泡的遗传疾病。
该研究的第一作者、医学物理与生物物理研究所的博士研究员弗洛里安·索费特指出:“CRC 1423的多学科合作,以及我们与柏林和哥本哈根的联系,为我们的项目提供了多样的观点。这种合作使我们能够创建一个用户友好的系统,打开了许多新的研究途径。我们已经在两个正在进行的项目中应用该系统,进一步研究GAIN结构域的功能。”
新的编号系统已纳入广泛认可的国际GPCR数据库,确保了全球研究人员之间的访问和知识共享。