由中國科學院、中國工程院主辦,中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社、山東省科學技術廳、煙臺市人民政府承辦的中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2023年中國十大科技進展新聞、世界十大科技進展新聞于2024年1月揭曉。國家蛋白質(zhì)科學研究(上海)設施(以下簡稱“蛋白質(zhì)設施”)用戶山東大學孫金鵬教授團隊成功闡明嗅覺感知分子機制,獲得此項榮譽。相關研究成果以“Structural basis of amine odorant perception by a mammal olfactory receptor”為題于2023年5月24日發(fā)表于《自然》。
蛋白質(zhì)設施質(zhì)譜分析系統(tǒng)水雯箐老師和殷躍老師為此項工作中的高質(zhì)量質(zhì)譜實驗數(shù)據(jù)收集提供了重要支持。
大多數(shù)動物(包括人類)均擁有一套主嗅覺系統(tǒng)來識別揮發(fā)性的氣味分子。大量的嗅覺受體通過“組合編碼”的氣味識別方式,幫助動物識別數(shù)以萬億計的氣味分子。嗅覺受體可以分為三個家族,第I類是氣味受體(OR)家族,第II類是痕量胺相關受體(TAAR)家族,OR和TAAR都屬于A類G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)家族,第III類是非GPCR嗅覺受體。
蛋白質(zhì)設施用戶山東大學孫金鵬教授團隊與其合作團隊,應用冷凍電鏡技術解析了TAAR家族成員之一的小鼠TAAR9(mTAAR9)受體在4種不同配體結(jié)合條件下與Gs/Golf(嗅覺特異性Gα)蛋白三聚體復合物的結(jié)構(gòu),進一步結(jié)合藥理學分析揭示了mTAAR9感知配體后被激活的分子機制。同時,該研究也提出了嗅覺受體“組合編碼”識別配體的結(jié)構(gòu)機制,闡明了II類嗅覺受體TAAR家族獨特的激活方式。
該研究闡釋了II類特異嗅覺受體感知氣味的分子機制,為嗅覺受體家族識別配體奠定了理論基礎,對開發(fā)靶向嗅覺受體的新藥也有重要意義。