人GPRC6A的多态性、组成型内化及信号转导在能量代谢调控中的作用与机制
批准号:
32100572
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
滕斌
依托单位:
学科分类:
细胞信号转导
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
滕斌
中文摘要
肥胖,糖尿病和非酒精性脂肪肝等能量代谢性疾病目前在世界范围内快速增长,严重影响人类生活和健康。项目组近期研究首次发现并命名的新多肽激素Metabolitin (MTL)通过其受体GPRC6A在小鼠中具备调控糖脂代谢的能力:抑制小肠脂质吸收、缓解脂肪肝症状。然而人GPRC6A在胞内环3的序列上同其他物种不同,该多态性使其可能发生了组成型内化,从而大量定位于细胞内而不是细胞膜上;同时人GPRC6A对糖脂代谢的调控研究仍较为欠缺。因此,本项目将基于前期工作,利用多肽配体MTL和基因编辑的干预手段,在相关靶细胞和动物模型的研究体系中,通过分子间、分子与细胞相互作用以及组织形态和功能等多层面,阐明hGPRC6A的组成型内化和信号转导机制,以及MTL-hGPRC6A系统对糖脂代谢的调控功能,为进一步理解GPCRs的内化机制提供思路与依据,也为将来的药物研发和转化打下坚实的基础。
英文摘要
The energy metabolic diseases such as obesity, diabetes and non alcoholic fatty liver disease are increasing rapidly in the world and seriously affect human life and health. Recently, Metabolitin (MTL), a novel peptide hormone, was discovered and named for the first time by our lab. Metabolitin can regulate glucose and lipid metabolism through its receptor GPRC6A in mice, including inhibiting lipid absorption in small intestine and alleviating fatty liver symptoms. However, compared with other species, human GPRC6a has polymorphism in the sequence of intracellular loop 3, which may result in constitutive internalization, and thus a large number of GPRC6a are localized in the intracellular region rather than on the cell membrane. Also, the molecular mechanism and function of MTL-GPRC6a system in the human body still need to be further explored. Therefore, this project will continue the previous work, by using peptide ligand-MTL and gene editing interventions, in related target cells and animal models, through the aspects of intermolecular, molecular-cell interactions, and tissue morphology and function, explore constitutive internalization and signal transduction mechanisms of hGPRC6A, and energy metabolism regulation function of MTL-hGPRC6A system. The implementation of this study will provide some scientific evidences and further understanding on GPCRs internalization mechanism, also lay foundation for future drug development.
G蛋白偶联受体(GPCRs)的复杂机制不仅与其自身数量庞大和多样性有关,还因其难以捉摸的信号转导模式而进一步加深。hGPRC6A是一种主要位于细胞内的C家族GPCR,它能够响应多种配体(代谢物和Ca²⁺),并与多种Gα蛋白(Gαi2/3和Gαq)偶联,具有时空信号转导特性。. 在研究GPRC6A独特信号系统的过程中,一种新的细胞内信号转导模式被揭示并命名为“自我-非我”Ca²⁺响应模式。当被代谢物激活时,GPRC6A下游的Ca²⁺释放、cAMP抑制和ERK激活会发生,但后两者在空间上发生在细胞质和细胞核中,而不是细胞膜上。细胞膜上的GPRC6A内化启动的细胞内信号转导可以诱导整个细胞核的cAMP和ERK信号,但仅诱导部分细胞质的下游cAMP和ERK信号。当用Dyngo-4α抑制内化时,细胞质中的cAMP和ERK信号会部分关闭;耗尽或添加细胞内Ca²⁺时,GPRC6A也可以关闭或开启信号。此外,细胞内的GPRC6A可以通过响应细胞膜GPRC6A的第二信使Ca²⁺(自我)来调节信号通路,也可以响应由其他GPCR(如GnRHR和OXTR)诱导的Ca²⁺(非我)。. 从这种新的非典型GPCR相互作用模式中,可以合理地推断出以下结论:只要存在Gα蛋白,许多细胞内GPCR可能会采用这种模式,但不同类别的GPCR可能具有尚未被发现的更复杂的时空调节模式。这种新的信号转导模式可能为解释C家族GPCR复杂药理学后果提供了一些机制支持,因为其药物开发高度依赖于知识驱动。
MTL-GPRC6A对肝脏脂质代谢的调控在NAFLD/NASH中的作用和机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:滕斌
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依托单位:
国内基金
海外基金