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中国科学家揭示SNX25通过氧化还原调控内涵体GPCR-G蛋白信号传导的新机制
2024-07-05 09:30  点击:14
 中国科学院广州生物医药与健康研究院在Redox Biology期刊上在线发表了一项突破性研究成果,题为《Redox-Modulated SNX25 as a Novel Regulator of GPCR-G Protein Signaling from Endosomes》,揭示了分选转运蛋白SNX25如何以一种氧化还原依赖的方式精细调控内涵体中GPCR-G蛋白信号传导的分子机制。
 
该研究深入探讨了GPCR与G蛋白偶联的信号传导过程,这一关键机制不仅发生在细胞质膜上,也活跃于细胞内的内涵体中,对癌症、骨骼发育、神经活动及糖尿病等多种生理病理过程具有重要影响。尽管已知G蛋白信号调节蛋白(RGS蛋白)能在细胞质膜上促进G蛋白信号终止,但内涵体上这一过程的调控细节,尤其是G蛋白信号如何被有效终止的分子机制,仍属科学界亟待解答的问题。
 
研究团队运用先进的免疫沉淀-质谱联用技术和荧光共定位分析,创新性地发现SNX25蛋白的PX结构域能够特异性地结合多种经典RGS蛋白,如RGS2、RGS4、RGS8和RGS17。这一相互作用的关键在于SNX25-PX结构域中的C566位点与RGS蛋白N端半胱氨酸之间形成的分子间二硫键,且此过程受细胞内氧化还原状态的精细调控。
 
进一步的研究表明,SNX25通过其PXA和PXC结构域精确定位至内涵体,并在此招募RGS蛋白,从而加速内涵体上Gαi/q蛋白的失活,有效抑制了GPCR-Gi/q偶联信号在内涵体上的持续传导。值得注意的是,SNX25/RGS复合物不仅能与激活态的Gi/q(GTP结合态)结合,还能捕获失活态的Gi/q(GDP结合态),并将后者带至内涵体,间接抑制质膜上GPCR-Gi/q信号的传递,为G蛋白信号传导的负调控提供了新的视角。
 
此项研究不仅增进了对GPCR-G蛋白信号传导复杂性的理解,也为未来开发针对相关疾病的新型治疗策略奠定了坚实的理论基础。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。
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