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张勃/孙金鹏发现一个分泌蛋白用三聚体把突触前后焊在一起
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作者:
yinfuhua
时间:
3 天前
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张勃/孙金鹏发现一个分泌蛋白用三聚体把突触前后焊在一起
Sci Adv:孤儿受体不再“无主”,张勃/孙金鹏发现一个分泌蛋白用三聚体把突触前后焊在一起
: J. C7 U8 \* K* r0 ~) P/ x" @! G, M
1. GPR88
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2. 运动纤维(CF)
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3. G蛋白偶联受体(GPCRs)
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来源:iNature 2026-11-13 10:11
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这些发现阐明了GPR88的孤儿状态,并可能揭示了一种机制:一种分泌蛋白通过连接两个GPCR,从而精细调节突触前和突触后的信号传导。
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GPR88是一种孤儿型GPCR,其基因变异与多种神经精神疾病相关。GPR88在纹状体、嗅球和下橄榄核中表达水平显著升高。尽管存在这些功能关联,但其内源性配体及其下游分子通路仍不明确。
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2026年10月28日,北京大学张勃和山东大学孙金鹏共同通讯在Science Advances 在线发表题为Trans-synaptic interaction of orphan GPCR GPR88 and adhesion GPCR BAI3 through C1ql1 maintains synapse integrity的研究论文。该研究发现,定位在运动纤维(CF)上的GPR88可调控小脑中的CF-浦肯野细胞突触以及联想学习行为。
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结果支持由CF分泌的蛋白质C1ql1是GPR88的配体,并进一步揭示C1ql1通过激活偏向性的Gq信号通路来增强CF突触功能。最后,作者实验证明GPR88可锚定C1ql1,并在体外通过C1ql1与突触后黏附GPCR BAI3形成三聚复合物。
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这些发现阐明了GPR88的孤儿状态,并可能揭示了一种机制:一种分泌蛋白通过连接两个GPCR,从而精细调节突触前和突触后的信号传导。
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G蛋白偶联受体(GPCRs)是神经精神疾病的主要治疗靶点之一。当前研究重点在于结构表征、细胞内相互作用网络以及信号转导级联,其中A类GPCR作为最大的GPCR亚家族,介导对多种胞外刺激的响应。大量A类GPCR属于孤儿受体,其在中枢神经系统(CNS)中的功能尚未完全阐明。
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GPR88是一种A类孤儿GPCR,在纹状体、嗅球和下橄榄核(IO)中表达量较高。Gpr88基因突变与精神分裂症、双相情感障碍及智力障碍相关。小鼠全基因组敲除Gpr88会导致过度活跃、焦虑降低以及运动学习缺陷,而纹状体中Gpr88的缺失则可调节运动和认知行为。尽管已有这些功能研究,但GPR88的内源性配体及其分子机制仍待明确。
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新兴证据表明,黏附型GPCR是调控轴突导向、突触形成和神经回路精细化的关键跨细胞相互作用介。脑特异性血管生成抑制剂(BAI)家族的黏附G蛋白偶联受体(GPCR)9——包括BAI1至BAI3——在遗传学和病理生理学上与多种神经精神疾病相关,如精神分裂症和自闭症。
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Purkinje细胞(PC)中BAI3的缺失会降低爬行纤维(CF)与PC之间的突触密度,而嗅球颗粒细胞中的BAI3缺失则会损害兴奋性输入的整合。突触后BAI3可结合由CF分泌的C1q样1配体(C1ql1),并在诱导的人多能干细胞来源的神经元中,与突触前网状蛋白-4受体或突触后钙内阳离子型谷氨酸受体4结合。然而,黏附GPCR激活的突触前信号通路仍不明确。
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图1.GPR88定位于突触前CF末端(摘自Science Advances )
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综上所述,这些研究引发了关于GPR88内源性配体以及该孤儿型GPCR与其配体如何参与突触发育的问题:GPR88是否起突触前或突触后分子作用?它是否像典型的黏附GPCR一样发挥作用?其配体结合活性是否在体内对突触发育是必需的?
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本研究发现,GPR88定位于CF突触末端,调控兴奋性突触前和突触后的结构与功能。作者的数据表明,C1ql1在体内作为配体激活GPR88-Gq信号通路,从而调控CF突触的成熟。此外,作者的数据揭示了GPR88/C1ql1/BAI3三聚复合物的存在,支持了跨突触相互作用机制。
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参考消息:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec0867
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