上海科技大学最新Science发文：肥胖早期最常见遗传原因的奥秘

最新研究发现蛋白质构型可以帮助我们发现更有效的抗肥胖症治疗方法

　　

在一项最新研究中，研究人员揭示了人类新陈代谢过程中一个关键元件的精确形状，这将为研发肥胖和其他新陈代谢疾病更好的治疗方法打开新的大门。

这一研究成果公布在4月24日的Science杂志上，研究的重点是大脑中一种称为黑皮质素受体（melanocortin 4 receptor, MC4R）的蛋白质。该受体通过控制以脂肪形式存储的能量，在调节人体的能量平衡过程中起着至关重要的作用。

编码MC4R蛋白的基因突变是早期肥胖的最常见遗传原因，每1500人中约有1人受到影响。

文章作者，上海科技大学iHuman研究所的创始所长Raymond Stevens也是南加州大学Michelson聚合生物科学中心主任，他对MC4R很感兴趣，为阐明这一类G蛋白偶联受体蛋白质结构做出的不少努力。

他们与密歇根大学生命科学研究所的Roger Cone等人合作，后者发现了MC4R，并且已经研究了其生物学和药理学超过了25年。目前这一实验室已经开发出了至少四种针对人类黑皮质素受体的药物。其中一种药物：塞美拉肽被用于治疗罕见形式的肥胖症。但它并不能用于治疗更常见的肥胖症，例如饮食性肥胖症。

在最新研究中，Yu Jing和Luis Gimenez等人确定了MC4R的结构，并发现了这个蛋白质的一些意想不到的特征，为该蛋白质与其他分子的结合和相互作用方式提供了新的思路。

他们发现一个能同时与MC4R，以及和受体结合的一级分子的钙离子，这是这一团队第一次发现结合钙离子的这种情况的实例。

Stevens说：“起初，这似乎更像是一种科学的好奇心。但是随后的进一步实验表明，钙离子实际上是受体功能所必需的。想象一下锁和钥匙的情况，在这种情况下，我们发现有一个大钥匙和一个小钥匙，我们需要它们两者都可以解锁。”

这些发现为黑素皮质素受体家族的激动剂和拮抗剂，基于结构的设计开辟了一条新途径。

未参加这项研究的Van Der Ploeg说：“这些发现可以使针对黑皮质素受体的药物开发用于多种治疗应用。”

同时研究人员也强调了国际合作的重要性。 “南加州大学和上海科技大学研究人员的合作，发现了关键结构，能帮助我们回答有关该受体如何在人体新陈代谢中起作用的更多问题。”

(生物通：万纹）

原文标题：

"Determination of the melanocortin-4 receptor structure identifies Ca2+ as a cofactor for ligand binding," Science. DOI: 10.1126/science.aaz8995