辣椒素受体TRPV1感知多种天然刺激物的作用机理

日期:2022-07-26 点击数: 来源:

TRPV1为四聚体形式的离子通道,在背根神经节神经元(DRG)等部位表达,介导神经多肽的释放,与疼痛和炎症产生密切相关。TRPV1感知的天然刺激物包括辣椒的活性成分辣椒素(Capsaicin)、毒蜘蛛产生的多肽毒素(DkTx)、树脂大戟含有的植物毒素(RTX)等,同时也能感知温度变化(>43 °C)从而参与生物体的体温调节。我们鉴定了蜘蛛毒素DkTx从预结合,单结合到双结合时通道关闭和开放的一系列中间态结构,并阐述了结合在胞外侧的DkTx偶联并触发TRPV1低位门控开放的作用机制。与DkTx结合位点不同的是,香草酸类激动剂RTX结合到TRPV1低位门控所在区域,从而直接调节低位门控的开放状态。我们揭示了RTX分子与内源性脂类分子PI竞争四个结合口袋的各种可能性,分别是单一RTX分子、双分子邻位和对位、三个和四个RTX分子结合。RTX分子每完成一个结合口袋的竞争都会引起对应的亚基构象变化,但直到四个亚基都被RTX所占并引起足够的构象变化时,TRPV1的门控开放才得以呈现。这些发现将有助于更深刻地理解TRP 家族离子通道,甚至是其他信号转导蛋白的功能,并为靶向TRPV1的药物研发提供新思路。详见文献(Zhang et al., 2021. Cell)。


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