低溫會(huì)使生物體發(fā)生深刻的生理變化和行為反應(yīng)。為了生存，有機(jī)體已經(jīng)進(jìn)化出精致的溫度感應(yīng)系統(tǒng)來檢測低溫并做出反應(yīng)。盡管進(jìn)行了數(shù)十年的深入研究，人們對感知寒冷的分子機(jī)制知之甚少。到目前為止，只發(fā)現(xiàn)了一種感知冷的受體TRPM8，它以26℃的激活閾值感知涼爽的溫度。然而，動(dòng)物和人類還能夠感知低于26℃的溫度，因此，必然存在能夠感知更低溫度的受體。但是那些感知寒冷的受體一直未被發(fā)現(xiàn)和確定。

在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“蛋白質(zhì)機(jī)器與生命過程調(diào)控”重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下，華中科技大學(xué)劉劍峰教授團(tuán)隊(duì)與國外團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)了一種新型的能夠感知寒冷的受體。他們通過一種基于活動(dòng)的秀麗隱桿線蟲的遺傳篩選體系，發(fā)現(xiàn)紅藻氨酸類谷氨酸受體同源物GLR-3是感知冷的受體，GLR-3的激活閾值低于20℃，這表明它主要感知寒冷而不是涼爽的溫度。他們還發(fā)現(xiàn)GLR-3具有進(jìn)化保守性，例如來自斑馬魚、小鼠和人類的GLR-3同源蛋白GluK2同樣可以作為感知寒冷的受體起作用。已知的谷氨酸受體是一類主要在腦中表達(dá)的化學(xué)傳感受體，他們通過其谷氨酸門控離子通道的功能在中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元之間傳遞化學(xué)信號。不同于已知的谷氨酸受體功能，GLR-3能夠在外周感覺神經(jīng)元中感知冷，通過其G蛋白信號通路而不是谷氨酸門控離子通道的功能傳遞冷信號，信號到達(dá)中樞神經(jīng)系統(tǒng)后觸發(fā)疼痛行為。

該研究確定了一種進(jìn)化保守的感知寒冷的受體，創(chuàng)新性地發(fā)現(xiàn)了一種能夠在外周神經(jīng)感知系統(tǒng)里起作用的中樞神經(jīng)系統(tǒng)化學(xué)受體，該受體是自然界中極少數(shù)還沒有得到闡明的感知受體之一，將進(jìn)一步推進(jìn)寒冷感知領(lǐng)域的研究。研究成果2019年9月5日在《細(xì)胞》雜志在線發(fā)表。

來源:科技部

圖片來源：找項(xiàng)目網(wǎng)