研究揭示哺乳動物高溫保護(hù)機(jī)制
2019-03-26 16:51:18
發(fā)明與創(chuàng)新 2019年21期
近日，中科院昆明動物研究所研究人員與合作者基于物種進(jìn)化分析和功能研究，揭示了TRPV1通道的熱失活分子機(jī)制及其在哺乳動物進(jìn)化中的重要生物學(xué)意義，表明TRPV1熱失活對高等哺乳動物而言是一個(gè)至關(guān)重要的高溫保護(hù)機(jī)制。
TRPV1是哺乳動物重要的溫度感知元件，可以被40℃以上的高溫激活，但TRPV1高溫激活后會迅速發(fā)生高溫介導(dǎo)的失活。
基于物種進(jìn)化分析和功能研究，研究人員獲得了僅發(fā)生熱激活而不發(fā)生熱失活的鴨嘴獸TRPV1。借助通道的嵌合體構(gòu)建、非天然氨基酸標(biāo)記、熒光共振能量轉(zhuǎn)移和變構(gòu)構(gòu)象模擬等技術(shù)，他們發(fā)現(xiàn)TRPV1發(fā)生熱失活依賴于胞內(nèi)N-端和C-端的相互作用，進(jìn)而帶動孔區(qū)變構(gòu)并關(guān)閉。而鴨嘴獸的TRPV1不具有熱失活的特性，因此不具有這一變構(gòu)過程。
TRPV1熱失活是高等哺乳動物應(yīng)對高溫環(huán)境的一種保護(hù)機(jī)制。而鴨嘴獸作為最原始的哺乳動物之一，其TRPV1尚未進(jìn)化出高溫介導(dǎo)的“激活—失活”平衡機(jī)制。因此，鴨嘴獸對25℃以上的環(huán)境極其敏感，難以適應(yīng)更多的陸地生存環(huán)境。
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