這些發現揭示了光子（光的粒子）的信號在眼睛中是如何被放大的。更重要的是，這項研究提供了深入瞭解如何最大的家庭細胞膜蛋白- G蛋白偶聯受體（GPCRs）-在人類工作。
“他們參與了人體中幾乎所有的生物過程——我們如何感知光、味覺、嗅覺、心率如何調節或肌肉收縮——它們是目前使用的藥物的30%以上的靶點，”該論文的第一作者兼Richard Cerione實驗室的博士後研究員楊高說。戈德溫·史密斯化學和化學生物學教授兼聯合高級作家。
人類有超過800個gpcrs，它們通過大約20種不同的g蛋白髮出信號。gpcrs負責感知廣泛的外部信號，如激素、光、嗅覺和味覺，並在細胞內誘導相應的反應。在脊椎動物視覺中，gpcr視紫紅質能夠檢測到來自一個光子的信號，並通過激活g蛋白轉導子和下游效應器，將其放大10萬倍。
研究人員利用低溫電子顯微鏡獲得了視紫紅質-轉導蛋白複合物的原子分辨結構。這些結構不僅提供了脊椎動物視覺的分子基礎，而且揭示了gpcrs一般激活g蛋白的一種未知機制。
“我們從原子結構中瞭解到的這些結構可能廣泛適用於其他的GPCR信號系統，”Cerione實驗室的資深研究員Sekar Ramachandran說。
通過進一步瞭解不同受體如何與不同的g蛋白特異性結合，研究人員希望獲得設計專門調節gpcr信號的藥物的見解。很多藥物副作用發生時，治療不夠具體，目標都是有害和有益的途徑，楊說。
斯坦福大學結構生物學系博士後胡鴻利是合著者；斯坦福大學分子和細胞生理學及結構生物學教授喬治奧斯·斯基尼奧蒂斯是合著者。
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