交感神經遞質分泌新機理—細胞膜G蛋白受體的電壓敏感性閱讀次數：
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交感神經遞質分泌新機理—細胞膜G蛋白受體的電壓敏感性
2020年10月12日，北京大學分子醫(yī)學研究所、北大-清華生命科學聯(lián)合中心、生物膜國家重點實驗室、麥戈文（北大）腦科學研究所周專教授課題組在美國科學院院報PNAS在線發(fā)表題為“Regulating quantal size of neurotransmitter release through a GPCR voltage sensor”的研究論文。
神經細胞通過量子化囊泡分泌實現神經細胞之間信號傳導，突觸前囊泡分泌的神經遞質數量決定突觸后信號傳導的強度。經典分泌理論認為，動作電位膜上電壓門控的離子通道，導致鈣離子內流，再由鈣觸發(fā)囊泡中的神經遞質分泌。神經細胞膜上已經知道的電壓敏感膜蛋白包括離子通道和磷酸酶。本文在哺乳動物交感神經系統(tǒng)細胞膜上發(fā)現G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR，它是基因組最大蛋白超家族， 包括P2Y12）也具有膜電壓敏感性。交感腎上腺嗜鉻細胞的膜電壓（細胞膜動作電位）調控P2Y12受體從而調控單個囊泡分泌的腎上腺素分子個數（quantal size）。可見，動作電位（膜電壓）不僅可以調控細胞離子通道介導的離子電流及其下游生理信號，而且也能調控GPCR及其下游信號（離子通道，鈣信號及其下游信號）。GPCR-P2Y12受體上的電壓敏感位點是D76和D127，它們是大多數GPCR家族的保守性位點TM2-DLL和TM3-DRY。對應基因位點的突變降低配體和GPCR的親和力，抑制P2Y12的激活程度，從而增加了單個囊泡分泌腎上腺素的quantal size ，從而調節(jié)下游靶器官心血管系統(tǒng)的生理功能。這項發(fā)現將膜電壓調控分泌從教科書中的一條通路（離子通道）擴展到二條通路（離子通道和分泌小孔）。該研究提出GPCR對電壓敏感的新功能及其分子機理，拓展了領域對GPCR功能的認知，這將對開發(fā)以GPCR為靶點的藥物研究提供新的視角和思路。
北京大學分子醫(yī)學研究所博士后張泉峰、劉兵以及博士生李映林擔任論文共同第一作者，北京大學周專教授為論文通訊作者。該研究獲得科技部國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金委、膜生物學國家重點實驗室、北大-清華生命科學聯(lián)合中心等項目支持。
（分子醫(yī)學研究所生物物理實驗室葛函供稿）
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