今天小編分享的教育經驗：優秀：2位碩士生共同一作發Nature！還是領網域内首篇研究！，歡迎閱讀。
5 月 24 日，山東大學孫金鵬教授團隊和上海交通大學醫學院李乾研究員團隊合作在 Nature 在線發表研究論文 "Structural basis of amine odorant perception by a mammal olfactory receptor"，山東大學為第一作者和通訊作者部門。
研究團隊揭示了 II 類嗅覺受體 mTAAR9 識别 4 種内源性胺類配體（苯乙胺，二甲基環己胺，屍胺，亞精胺）并與下遊 Gas 及 Gaolf 蛋白偶聯的分子機制和結構基礎，揭示了嗅覺受體 " 組合編碼 " 識别配體的分子機制，闡明了 II 類嗅覺受體獨特的激活方式，該研究系統地揭示了嗅覺感知的分子機制，為靶向嗅覺受體的藥物開發提供了理論基礎。
從投稿時間來看，這是人類認識哺乳動物嗅覺識别文章第一篇。
山東大學高等醫學研究院研究員郭璐璐、副研究員朱孔凱，山東大學特别資助類博士後程傑、陸燕，碩士研究生連碩和柳群，北京大學博士研究生鄭媛為本文的共同第一作者；山東大學孫金鵬教授、楊帆教授、徐雲飛教授，李乾研究員為本論文共同通訊作者。連碩是由山東大學孫金鵬教授和齊魯醫院徐雲飛教授聯合培養。
孫金鵬教授課題組長期聚焦于微環境藥理學，系統性研究了膜受體感知微環境并調控生理功能的機制，以通訊作者在Nature ( x6 ) ，Science ( 封面 ) ，Cell ( 封面 ) ，Cell Metab，Nat Chem Biol ( x2 ) ，PNAS ( x5 ) ，Nat Commu ( x6 ) 等知名雜志發表70 餘篇。該項研究得到國家重點研發計劃基金、國家傑出青年科學基金、自然基金委重點基金和山東省重點研發計劃的支持。
孫金鵬（左） 于曉（右）
值得一提的是，孫金鵬教授妻子于曉教授，兩人不僅同為山東大學教授，還曾多次聯合發表科研論文。從 2020 年 7 月至今，短短3 年不到，這對教授夫妻兩人已聯合發表了3 篇 Nature論文，還有1 篇science論文。
嗅覺作為最古老的基本感覺之一，是動物與外界的化學物質世界交流與互動的重要基礎。不同的化學物質暗示了環境中的食物、配偶、幼崽和天敵等多種信息，與動物攝食、交配、育嬰、躲避天敵等生存攸關的行為息息相關，因此嗅覺是動物繁衍生存、預警威脅的重要感覺基礎。此外，嗅覺還能調控情緒，保障正常的社會交往。嗅覺受體通過 " 組合編碼 " 的方式來識别氣味分子，使得動物能識别并辨别數以萬億計的氣味分子。嗅覺受體可以分為三個家族，第 I 類是氣味受體 OR 家族，在人類中約有 400 名成員，第 II 類是痕量胺相關受體 TAAR 家族，在魚類中有大量的擴增（例如在斑馬魚中有 108 名成員）。OR 和 TAAR 都屬于 G 蛋白偶聯受體（GPCR）家族；第 III 類是非 GPCR 嗅覺受體 MS4A 家族等。I 類和 II 類嗅覺受體主要是美國 Richard Axel 和 Linda Buck 發現的，相關工作獲得了 2004 年諾貝爾生理或醫學獎。自從嗅覺受體家族被發現後，近三十年的研究使我們對嗅覺受體的表達模式、嗅覺受體的信号通路和嗅覺受體介導的神經元投射譜等有了深入理解，然而我們對嗅覺受體和氣味分子的匹配關系知之甚少，同時，嗅覺受體異位表達在心髒和腎髒等非嗅覺組織中并調控重要的生理功能。綜上，從分子層面解析嗅覺受體如何識别不同配體，對于理解嗅覺感知產生的機制及靶向嗅覺受體的新藥研發具有重大意義。
本研究具體的新成果包括：發現了 mTAAR9 獨特的胞外 " 篝火 " 結構；揭示了 TAAR 識别胺類氣味分子的通用機制及嗅覺受體 " 組合編碼 " 的結構基礎；闡明了 mTAAR9 受體激活分子機制并解析了其和 Gaolf 的偶聯機制。
圖一 不同配體結合的小鼠嗅覺受體 mTAAR9 與 Gas 及 Gaolf 蛋白三聚體復合物的結構
綜上，該研究為探索嗅覺受體識别配體的結構和分子機制開創了新途徑，也促進未來靶向嗅覺受體的藥物候選分子研發。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06106-4
