溫度感知對生物的生存、繁衍至關重要,一些極端溫度刺激不僅會導致組織損傷、引發痛感,甚至會危及生命。在漫長的進化歷程中,生物體演化出了精妙的溫度感知系統,以進行自我保護。對溫度感知受體的研究,以往多以瞬時受體電位(Transient receptor potential, TRP)超家族為主。值得關註的是,缺失相關TRP通道並不會完全喪失對某些溫度的感知能力,這提示我們仍有未知的溫度受體及溫感機製值得深入發掘。
2024年6月18日,MK体育平台腦科學研究院韓清見研究員聯合王彥青、吳瑞琪課題組,在《細胞發現》(Cell Discovery)雜誌發表題為《TMC6作為GPCR樣受體通過Gαq信號介導傷害性熱感知》(TMC6 Functions as a GPCR-like Receptor to Sense Noxious Heat Via Gαq Signaling)的研究論文,揭示了跨膜通道樣蛋白6(transmembrane channel-like proteins 6, TMC6)在感知傷害性熱中的重要作用及特殊作用機製。
該研究構建了TMC6基因敲除小鼠及在初級感覺神經元中特異性敲除TMC6的條件性敲除小鼠,發現背根神經節(dorsal root ganglion,DRG)神經元中的TMC6可介導對傷害性熱的感知。基於結構分析和蛋白互作預測,作者進一步采用鈣成像、電生理及藥理學手段觀察到:TMC6作為GPCR樣受體啟動下遊信號,通過Gαq-PLC-IP3R-Ca2+通路介導內質網鈣釋放,以響應傷害性熱刺激,表明TMC6可作為GPCR樣受體與G蛋白的α亞基Gαq偶聯。這一研究不僅為溫度受體增加了新成員,還揭示了一種新的溫度感知機製,也為臨床上痛溫覺異常相關疾病的治療帶來了新的靶點和思路。
MK体育平台腦科學研究院博士生張琛、童芳和周斌為本論文的共同第一作者,韓清見研究員、王彥青教授和吳瑞琪研究員為共同通訊作者。MK体育平台腦科學研究院肖雷研究員、浙江大學徐貞仲教授和天津大學祝誠教授同為本文作者,共同作者還有賀明棟、劉帥、周瀟萌、馬強、馮天宇、杜婉潔、楊歡、徐浩等同學。該研究得到了科技部科技創新2030-重大項目、國家自然科學基金、上海市自然科學基金、上海市科技重大專項、張江實驗室等基金支持。
TMC6通過Gαq-PLC-IP3R-Ca2+通路介導傷害性熱感知
論文地址:https://doi.org/10.1038/s41421-024-00678-9