2024年8月20日,发表在Cell上题为Opposing GPCR signaling programs protein intake setpoint in Drosophila的研究这项研究利用果蝇作为模型,探讨了蛋白质摄取设定点的机制,特别是通过两个对立的G蛋白偶联受体(GPCR)信号通路如何调节蛋白质饥饿神经元的静息膜电位,从而设定和调整蛋白质摄取的设定点。
图1 不同果蝇不同时间点的蛋白质和蔗糖日摄入量
2)FMRFa-FMRFaR-PKC通路降低蛋白质摄取设定点:研究发现,FMRFa-FMRFaR-PKC信号通路通过极化蛋白质饥饿神经元的静息膜电位,从而降低了蛋白质摄取的设定点。FMRFaR激活后,通过PKC通路调节漏电钾通道(ORK1)的磷酸化水平,增加了通道的开放概率,降低了蛋白质摄取设定点。
图2 FMRFaR-PKC信号通路对果蝇蛋白质摄入设定点的影响
3)MS-MSR2-PKA通路提高蛋白质摄取设定点:与FMRFa-FMRFaR-PKC通路相反,MS-MSR2-PKA信号通路通过去极化蛋白质饥饿神经元的静息膜电位,提高了蛋白质摄取的设定点。MSR2的激活通过抑制PKA活性减少了ORK1的磷酸化,从而降低了通道开放概率,提高了蛋白质摄取设定点。
图3 MS-MSR2-PKA通路提高蛋白质摄取设定点
4)设定点调控的神经回路机制:该研究识别了FMRFa和MS神经元在调控蛋白质摄取设定点中的作用。这些上游神经元通过调节下游DA-WED神经元的静息膜电位,协调了蛋白质摄取设定点的高低变化。
Wu G, Ma T, Hancock CE, Gonzalez S, Aryal B, Vaz S, Chan G, Palarca-Wong M, Allen N, Chung CI, Shu X, Liu Q. Opposing GPCR signaling programs protein intake setpoint in Drosophila. Cell. 2024 Aug 20:S0092-8674(24)00841-9.
https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.07.047.