【科研動(dòng)態(tài)】生命學(xué)院劉劍峰教授團(tuán)隊(duì)再次在國(guó)際頂級(jí)期刊《細(xì)胞》上發(fā)表重要研究成果
（通訊員 孔姝）感知寒冷的能力對(duì)生命體至關(guān)重要。過(guò)度的寒冷刺激，輕則導(dǎo)致動(dòng)物和人類(lèi)發(fā)生組織損傷（凍傷）和引起疼痛，重則危及生命。為了生存，生物進(jìn)化出了精巧的感知系統(tǒng)來(lái)感受外界的溫度變化。盡管經(jīng)過(guò)幾十年的深入研究，人們對(duì)感知寒冷的分子機(jī)制仍然知之甚少。
9月5日，生命學(xué)院教育部分子生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/科技部感知生物與技術(shù)國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室博士生龔健科等在劉劍峰教授和密西根大學(xué)X.Z. Shawn Xu教授的共同指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)5年多的努力，在國(guó)際頂級(jí)科學(xué)期刊《細(xì)胞》（Cell）上發(fā)表題為“谷氨酸受體基因編碼感受冷的受體（A Cold-Sensing Receptor Encoded by a Glutamate Receptor Gene）”的研究論文，發(fā)現(xiàn)了進(jìn)化上非常保守的全新的感受冷的受體蛋白家族。
該工作首先以秀麗隱桿線蟲(chóng)為模型，通過(guò)無(wú)差別正向遺傳學(xué)篩選的方法，篩選出一個(gè)谷氨酸受體蛋白GLR-3能夠直接感受低溫，并能激活其表達(dá)的神經(jīng)元，介導(dǎo)線蟲(chóng)的逃避反應(yīng)。更重要的是，該谷氨酸受體蛋白GLR-3所相對(duì)應(yīng)的脊椎動(dòng)物，如斑馬魚(yú)、小鼠和人類(lèi)的同源谷氨酸受體蛋白Gluk2，同樣具有感受低溫的功能，并在小鼠的背根神經(jīng)節(jié)（DRG）得到實(shí)驗(yàn)證明。該工作發(fā)現(xiàn)谷氨酸受體蛋白GLR-3/Gluk2能夠感受低于18攝氏度的低溫，是目前科學(xué)界發(fā)現(xiàn)的首個(gè)低溫冷受體，并且其感受低溫的功能不受其離子通道功能的影響，是偶聯(lián)下游G蛋白來(lái)行使其冷信號(hào)傳遞功能。
圖：谷氨酸受體非常保守的感受冷信號(hào)，GLR-3（線蟲(chóng)）/Gluk2（小鼠）通過(guò)偶聯(lián)下游G蛋白傳導(dǎo)冷信號(hào)并介導(dǎo)動(dòng)物的逃避行為。
在學(xué)校和生命學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，劉劍峰建立了感知生物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，并與X.Z. Shawn Xu建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，對(duì)以線蟲(chóng)作為模式動(dòng)物在神經(jīng)感知與衰老領(lǐng)域展開(kāi)充分深入的合作。繼2016年首次在Cell《細(xì)胞》發(fā)表有關(guān)新型光感受受體的研究工作以來(lái)，團(tuán)隊(duì)今年再次在該期刊發(fā)表研究論文。不僅如此，兩邊的合作同時(shí)也培養(yǎng)出多位優(yōu)秀的從事感知生物學(xué)研究的博士研究生如龔健科、張辟、李廣等，其中龔健科已于2018年底作為PI引進(jìn)學(xué)院。雙方合作已經(jīng)在《細(xì)胞》、《神經(jīng)元》（Neuron）、《自然通訊》（Nature Communications）、《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）等國(guó)際著名期刊上發(fā)表研究論文10余篇。
本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部973及教育部111計(jì)劃的資助。
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