粘附 GPCR 属于 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 大家族。人类大约有 700 种变异,负责感官印象、荷尔蒙周期、控制心血管系统等。GPCR 将外界对细胞的刺激转化为细胞内的生化信号。
使用果蝇作为模型动物可以让该领域的研究人员深入了解人类疾病,因为这些动物在基因上与人类非常相似。科学家估计,大约 75% 与人类疾病有关的基因也在果蝇中被发现。
医学院 Rudolf Schönheimer 生物化学研究所的研究小组在果蝇基因组中发现了三个新的粘附 GPCR基因。其中一种在进化上非常古老,被称为蛋黄酱。在当前的出版物中,莱比锡科学家使用果蝇作为活体模型展示了这种粘附 GPCR 的功能。“我们发现蛋黄酱通过促进肠上皮细胞(肠粘膜上皮细胞)的生长来影响果蝇中肠的发育, ”该研究的通讯作者 Beatriz Blanco-Redondo 博士说。
莱比锡科学家在其出版物中还表明,肠道中蛋黄酱的流失会加速动物的心率,并使它们出现危险的心悸。结果表明,肠道和心脏的功能通过蛋黄酱在肠上皮细胞增殖中的作用联系在一起。它们调节并辅助控制离子摄取、全身钾水平和心率。
莱比锡大学的研究人员研究了蛋黄酱基因被关闭的动物。他们发现这些“淘汰动物”表现出细长的内脏。在小鼠肠道细胞中过度表达另一种粘附 GPCR 后,观察到类似的遗传图谱,从而产生了巨大的肠道。研究表明,粘附 GPCR 也参与其他物种胃肠道的发育,并且这些现象可能与人类相关。
“我们这个研究项目才刚刚开始。主要目标是确定粘附 GPCR蛋黄酱参与的信号通路,以了解其如何控制肠道发育。”Rudolf Schönheimer 研究所普通生物化学教授、该研究的通讯作者 Tobias Langenhan 说道。
这项研究得到了莱比锡大学1423 合作研究中心“GPCR 激活和信号传导的结构动力学”以及医学院项目早期职业研究人员的支持。研究单位FOR 2149 “粘附-GPCR 信号传导的阐明”对本出版物做出了重要贡献,该单位一直存在到 2022 年。