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中国科学家研究揭示哺乳动物高温保护机制

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-11-28 编辑:企业

作者:新宇资料来源:科学网发布时间:2019/5/14 13:2033603036339

选择名称:萧中

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中国科学家研究揭示哺乳动物热疗保护的分子机制

RPV1热失活及其对哺乳动物热疗耐受的生物学意义 戴维斯(Davis)郑璐娜(Zheng Luanoh)发表论文,揭示了TRPV1通道热失活的分子机制及其在哺乳动物进化中的重要生物学意义,表明TRPV1的热失活是高等哺乳动物至关重要的高温保护机制。

TRPV1是哺乳动物重要的温度传感元件,可被40℃以上的高温激活,但在TRPV1被高温激活后,高温介导的失活将迅速发生。TRPV1的热激活和热失活两个变构过程紧密耦合,因此很难有效研究TRPV1热失活的分子机制,更不可能了解TRPV1在哺乳动物生活活动中的作用。

研究人员表示,要揭示哺乳动物TRPV1热失活的分子机制,关键是获得一种只经历热活化而不经历热失活的TRPV1,这样就可以作为模板进行相关分子水平和动物水平的研究。

基于物种进化分析和功能研究,研究人员获得了只经历热激活而不经历热失活的鸭嘴兽TRPV1。在通道嵌合体构建、非天然氨基酸标记、荧光共振能量转移和变构构象模拟的帮助下,他们发现TRPV1的热失活依赖于细胞内N端和C端之间的相互作用,从而驱动变构和孔区的闭合。然而,鸭嘴兽TRPV1不具有热失活的特性,因此它不具有这种纹理化工艺。

为了探索热灭活TRPV1的生物学意义,研究人员构建了鸭嘴trpv1(p-trpv1)转基因敲入小鼠。结果表明,野生型小鼠比p-trpv1小鼠更能耐受长期热刺激,p-trpv1小鼠通过连续行走可避免热板刺激。此外,长期热板刺激会烧伤p-trpv1小鼠的足底,但对野生型小鼠无明显影响。

因此,TRPV1的热失活是高等哺乳动物应对高温环境的保护机制。作为最原始的哺乳动物之一,鸭嘴兽尚未在其TRPV1中进化出高温介导的“激活-失活”平衡机制。因此,鸭嘴兽对25℃以上的环境极其敏感,难以适应其分布区较高的陆地生活环境。

相关纸张信息:DOI : 10.1038/S-019-6

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