研究揭示哺乳動物高溫保護機制

近日，中科院昆明動物研究所研究人員與合作者基于物種進化分析和功能研究，揭示了TRPV1通道的熱失活分子機制及其在哺乳動物進化中的重要生物學(xué)意義，表明TRPV1熱失活對高等哺乳動物而言是一個至關(guān)重要的高溫保護機制。

TRPV1是哺乳動物重要的溫度感知元件，可以被40℃以上的高溫激活，但TRPV1高溫激活后會迅速發(fā)生高溫介導(dǎo)的失活。

基于物種進化分析和功能研究，研究人員獲得了僅發(fā)生熱激活而不發(fā)生熱失活的鴨嘴獸TRPV1。借助通道的嵌合體構(gòu)建、非天然氨基酸標記、熒光共振能量轉(zhuǎn)移和變構(gòu)構(gòu)象模擬等技術(shù)，他們發(fā)現(xiàn)TRPV1發(fā)生熱失活依賴于胞內(nèi)N-端和C-端的相互作用，進而帶動孔區(qū)變構(gòu)并關(guān)閉。而鴨嘴獸的TRPV1不具有熱失活的特性，因此不具有這一變構(gòu)過程。

TRPV1熱失活是高等哺乳動物應(yīng)對高溫環(huán)境的一種保護機制。而鴨嘴獸作為最原始的哺乳動物之一，其TRPV1尚未進化出高溫介導(dǎo)的“激活—失活”平衡機制。因此，鴨嘴獸對25℃以上的環(huán)境極其敏感，難以適應(yīng)更多的陸地生存環(huán)境。