热敏感TRPV通道异源组装的分子机制研究

热敏感瞬时感受器电位香草酸受体（TRPV）通道是细胞内主要的温度和痛觉感受器，包括TRPV1、TRPV2、TRPV3和TRPV4四个成员。研究证实TRPV以同源四聚体形式行使功能，能被不同温度激活并具有明确的临界温度感受阈值。那么，TRPV通道能否进行异源组装而感受不同的温度变化而被激活？本研究拟采用蛋白体外表达纯化、亲和柱pull-down、免疫共沉淀方法并结合膜片钳电生理手段，拟探讨热敏感TRPV1-4通道之间能否异源组装成为功能异聚体，以试图回答机体感受外环境温度连续变化的可能分子机制。从而进一步揭示TRPV通道家族的结构特征及功能上的调控机制，为药物靶点的确认和新药研发提供理论依据。目前已取得的预实验结果表明，TRPV1-4通道的C端区域蛋白之间可以相互作用，并且TRPV1和TRPV3通道能组装成功能异聚体，这为本项目的实施奠定了基础。

热敏感瞬时感受器电位香草酸受体（TRPV）通道是细胞内主要的温度和痛觉感受器，包括TRPV1、TRPV2、TRPV3和TRPV4四个成员，以四聚体的形式行使功能。TRPV通道家族成员之间是否能进行异源组装及异源组装的机制是本项目关注的核心科学问题。在该研究方向，利用分子生物学、生物化学、电生理、细胞功能成像等方法，获得以下重大进展。（1）揭示了TRPV1通道胞内C端的752–772位氨基酸为重要的四聚体组装结构域（TAD，tetrameric assembly domian）。（2）TRPV通道的胞内C端有可能参与TRPV1/V3这一独特的温度感受器的异源组装。（3）TRPV3/V4可以组装成有功能的异源四聚体。. 此外，我们还对本领域内的关键科学问题——温度变化或化学刺激激活开放TRPV离子通道的分子机制——进行研究并获得重要突破。（1）首次发现 TRPV3通道对细胞内的pH值变化敏感，细胞内氢离子是TRPV3通道的强效激动剂。（2）与临床合作，研究还发现TRPV3的gate区域的gain-of-function突变体导致通道持续开放，引起细胞钙内流超载导致细胞凋亡。（3）发现TRPV1通道的孔外角区参与通道对温度的敏感性。. 3年来，在该基金的支持下，共发表SCI研究论文5篇。该项目新发现TRPV3/4通道能进行异源组装，并阐明了TRPV的胞内C端或TAD序列在通道四聚体组装中发挥重要作用。我们的研究还提示，TRPV1/V3异源四聚体通道作为独特的温度感受器，有可能提高了人类温度感觉的灵敏度；而细胞内氢离子是TRPV3通道的强效激动剂以及TRPV3通道的过度开放引发细胞凋亡的重要发现，为化妆品工业界利用羟果酸作为添加剂去除皮肤角质和美容提供了科学证据和新机制。