• برجسته تحقیق
گیرنده های جفت شده با پروتئین G (که گیرنده های متابوتروپیک نیز نامیده می شوند) مکان های خاصی روی سطح هستند. سلول های عصبی یا نورون هایی که به سلول ها در برقراری ارتباط با یکدیگر کمک می کنند. این گیرنده ها زم، فعال می شوند که مولکول های سیگنال دهنده به آنها متصل می شوند. با این حال، برای برخی از گیرنده های جفت شده با پروتئین G، هیچ مولکولی که قادر به روشن ، عملکرد سیگنالینگ آنها باشد، شناسایی نشده است.
GPR158 یک گیرنده جفت شده با پروتئین G است که به شدت در مغز، به ویژه در قشر جلوی مغز، که مسئول فکر، برنامه ریزی، و احساسات است و با اختلالات رو، مرتبط است، بیان می شود. با این حال، GPR158 به خوبی شناخته نشده است، و مولکولی که آن را فعال می کند تا به حال شناسایی نشده بود.
تحقیقات جدید ابتکاری که توسط موسسه ملی سلامت روان تامین شده است، مولکولی را شناسایی کرده است که به گیرنده GPR158 متصل شده و فعالیت آن را تحریک می کند. مطالعه، به رهبری کریل مارتمیانوف، دکتری. مؤسسه نوآوری و فناوری زیست پزشکی هربرت ورتهایم UF Scripps نشان داد که GPR158 توسط گلیسین فعال می شود، مولکولی که هم یک انتقال دهنده عصبی (پیام رسان شیمیایی بین نورون ها) و an آمینو اسید (ساختمان پروتئین ها). این مطالعه نشان داد که گلیسین می تواند ارتباط بین نورون ها را از طریق تعامل با گیرنده جفت شده با پروتئین G افزایش دهد.
محققان قبلاً در مورد GPR158 چه می دانستند؟
آ مطالعه 2018 نقش احتمالی GPR158 در سلامت روان را با نشان دادن وجود آن در سطوح بالایی در مغز افراد مبتلا به افسردگی و در مغز موش‌هایی که در معرض استرس مزمن قرار دارند، نشان داد.
که در مطالعه دیگری تیم تحقیقاتی یک ویژگی ساختاری منحصر به فرد گیرنده را کشف ،د: GPR158 دارای یک دامنه بر روی سطح خود است که به نام دامنه Cache نامیده می شود، که می تواند به ،وان یک “ایستگاه اتصال” برای اسیدهای آمینه عمل کند. بر اساس این کشف، محققان مشکوک شدند که یک اسید آمینه ممکن است معمای فعال شدن GPR158 را حل کند. اما ناشناخته بود که در صورت وجود کدام اسید آمینه به این گیرنده منحصر به فرد متصل می شود.
این مطالعه جدید در مورد GPR158 چه چیزی را نشان داد؟
مطالعه حاضر بر روی حجم وسیعی از تحقیقات مارتمیانوف و همکارانش که GPR158 را بررسی می‌کنند، استوار است. با استفاده از آ،ین فناوری ژنومی، محققان ابتدا کتابخانه ای از اسیدهای آمینه را آزمایش ،د و دریافتند که تنها گلیسین بر سیگنال دهی سلولی GPR158 تأثیر می گذارد.
سپس با انجام مجموعه‌ای از آزمایش‌ها، تأیید ،د که GPR158 هدف مستقیم گلیسین است. این مرحله تایید کرد که GPR158 یک گیرنده برای گلیسین است و گلیسین گیرنده را به طور خاص با اتصال به دامنه کش آن فعال می کند.
محققان با شناسایی گلیسین به ،وان مولکولی که قادر به روشن ، GPR158 است، گلیسین را مستقیماً روی سلول های انس، اعمال ،د تا ببینند چه اتفاقی می افتد. در سلول‌هایی که GPR158 را بیان می‌کنند، گلیسین به طور قابل‌توجهی سیگنال‌دهی سلولی آنها را کاهش داد. محققان این کاهش ناشی از گلیسین را در چندین نوع سلول مشاهده ،د، اما در صورتی که سلول‌ها فاقد GPR158 باشند، نه. نتایج تأیید کرد که گلیسین به GPR158 متصل می شود و بر سیگنال دهی سلولی تأثیر می گذارد.
در مجموعه دیگری از آزمایش‌ها، محققان بررسی ،د که گلیسین چگونه بر روی GPR158 تأثیر می‌گذارد تا بر فعالیت عصبی (پرتاب سلول‌های عصبی که به آنها امکان برقراری ارتباط را می‌دهد) تأثیر بگذارد. آنها دریافتند که گلیسین فعالیت خود GPR158 را کاهش نمی دهد. در عوض، گلیسین فعالیت یک کمپل، سیگنال دهی مرتبط با گیرنده ای به نام را کاهش داد RGS7-Gβ5 . RGS7-Gβ5 به ،وان یک ترمز قدرتمند در سیگنال دهی سلولی عمل می کند. بنابراین، در یک مثال واقعی از دو منفی که یک نتیجه مثبت ایجاد می‌کنند، گلیسین فعالیت کمپل، RGS7-Gβ5 را کاهش داد، که قبلاً سیگنال‌دهی سلولی را کاهش می‌داد. در نتیجه شلیک عصبی افزایش یافت.
در نهایت، محققان از موش‌ها برای بررسی اینکه چگونه اثرات گلیسین بر GPR158 ممکن است بر فعالیت نورون‌ها در نواحی از قشر جلوی مغز که گیرنده به طور گسترده‌ای بیان می‌شود، تأثیر بگذارد، استفاده ،د. همانطور که انتظار می رفت، گلیسین که بر روی GPR158 از طریق کمپل، RGS7-Gβ5 اثر می کند، اثر تحریکی بر فعالیت عصبی داشت و شلیک نورون ها را افزایش می داد. در مقابل، گلیسین فعالیت نورون‌های قشر مغز فاقد گیرنده را تغییر نداد.
این مطالعه در مورد گلیسین چه چیزی را نشان داد؟
کشف اینکه گلیسین به GPR158 متصل می شود به این م،ی است که ما نحوه عملکرد گیرنده را بهتر درک می کنیم. با توجه به مولکول اتصال جدید کشف شده GPR158، محققان پیشنهاد کرده اند که نام آن را به mGlyR تغییر دهند که مخفف گیرنده متابوتروپیک گلیسین است.
این مطالعه نه تنها به دانش ما در مورد خواص منحصر به فرد GPR158 می افزاید، بلکه اطلاعات مهمی را در مورد گلیسین نشان می دهد. گلیسین به ،وان یک انتقال دهنده عصبی بازدارنده در نظر گرفته می شود، به این م،ی که توانایی نورون ها را برای ارسال پیام های شیمیایی به سلول های دیگر کاهش می دهد. در انجام این عمل بازدارنده، تصور می‌شد که گلیسین فقط به کانال‌های یونی متصل می‌شود – مکان‌هایی روی سطح سلول‌ها که اجازه می‌دهند ذرات باردار به نام یون ها برای حرکت به داخل و خارج از سلول
مطالعه حاضر درک ما از گلیسین را بهبود می بخشد. این یافته که گلیسین به گیرنده جفت شده با پروتئین G در GPR158 متصل می شود، روش جدیدی را نشان می دهد که گلیسین در بدن عمل می کند. علاوه بر این، هنگامی که گلیسین به گیرنده جفت شده با پروتئین G متصل می شود، یک اثر تحریک کننده دارد که به نورون ها کمک می کند تا پیام هایی را به سلول های دیگر ارسال کنند و روش جدیدی را نشان می دهد که فعالیت عصبی در مغز تغییر می کند.
چرا این مطالعه اهمیت دارد؟
این مطالعه بسیار تأثیرگذار است زیرا چندین یافته جدید را نشان می دهد:
- گلایسین اولین (و تنها) فرستنده برای GPR158 است که تا کنون مولکول سیگنال دهی مشخصی نداشته است.
- GPR158 اولین گیرنده جفت شده با پروتئین G برای گلیسین است که قبلاً نشان داده شده بود فقط به کانال های یونی متصل می شود.
- گلایسین یک اثر تحریکی بر روی گیرنده جفت شده با پروتئین G دارد که با اثر مهاری آن بر کانال های یونی مخالف است.
یافته‌ها اهمیت GPR158 را به،وان گیرنده‌ای که قادر به تغییر فعالیت در ناحیه‌ای از مغز مهم برای درک و درمان اختلالات رو، است، برجسته می‌کند. این کشف یک هدف جدید بالقوه برای توسعه درمان های بهبود یافته برای اختلالات رو، مانند اضطراب و افسردگی ارائه می دهد.
ارجاع
Laboute, T., Zucca, S., Holcomb, M., Patil, DN, Garza, C., Wheatley, BA, Roy, RN, Forli, S., & Martemyanov, KA (2023). گیرنده یتیم GPR158 به ،وان یک گیرنده متابوتروپیک گلیسین عمل می کند: mGlyR. علوم پایه، 379(6639)، 1352-1358. https://doi.org/10.1126/science.add7150
کمک های مالی
منبع: https://www.nimh.nih.gov/news/science-news/2023/researchers-solve-the-puzzle-of-a-،in-receptors-activation?utm_source=rss_readers&utm_medium=rss&utm_campaign=rss_summary