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Nature:发现新型跨膜受体

RIKEN和东京大学的研究团队使用日本的大型同步辐射设施SPring-8,阐明了两个脂联素受体的分子结构,这一成果发表在四月八日的Nature杂志上。


脂联素是脂肪细胞分泌的一种激素,参与了葡萄糖和脂肪酸氧化的调控,在肥胖和糖尿病中起到了重要的作用。研究人员希望通过解析脂联素受体AdipoR1和AdipoR2的结构,减少与糖尿病有关的死亡。


已知1型糖尿病和2型糖尿病患者体内的脂联素水平比较低。也有研究表明,这种激素能够改善小鼠的葡萄糖耐受不良。此外,前不久开发的小分子AdipoRon能够模拟脂联素,在遗传性肥胖的小鼠中激活脂联素受体,改善葡萄糖耐受不良并且延长小鼠的寿命。


脂联素受体在哺乳动物、植物、酵母等许多生物中是进化保守的,这说明它们有着重要的生物学作用。研究人员认为,理解脂联素与受体的结合机制,有助于设计出靶标这些受体的新药。


SPring-8是世界上能量最高的第三代同步辐射光源,Shigeyuki Yokoyama、Takashi Kadowaki和Toshimasa Yamauchi领导研究团队利用这一装置获得了高分辨率的脂联素受体晶体图像(2.9和2.4 Å)。


令他们吃惊的是,脂联素受体的结构是一种全新的类型,它们的跨膜螺旋与G蛋白偶联受体完全不同,G蛋白偶联受体是目前新药开发中最常用的靶标。此外研究还显示,脂联素受体中整合了一个锌离子,由三个组氨酸残基固定。研究人员指出,脂联素受体中存在功能不明的大内腔。Yokoyama推测它们可能是底物的入口和出口,与受体的活性有关。


“我们通过分析这两个进化保守的重要受体,获得了不少有趣的意外发现。我们相信,脂联素受体结构的新信息可以帮助我们进一步理解其结构与功能之间的关系。这项研究有助于人们开发靶标脂联素受体的新药,对二型糖尿病等肥胖相关疾病进行治疗。受体结构中存在锌离子令我们特别感兴趣,理解它的重要性还需要做更多的工作,”Yokoyama说。


原文链接:Crystal structures of the human adiponectin receptors


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