点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:质子感知受体适应环境机制被揭示
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

质子感知受体适应环境机制被揭示

来源:光明网-《光明日报》2025-01-07 09:49

  光明日报济南1月6日电(记者宋喜群、赵秋丽、冯帆)日前,山东大学齐鲁医学院副院长孙金鹏教授团队联合山东大学基础医学院易凡教授团队、四川大学华西医院邓成教授团队,在国际学术期刊《细胞》在线发表研究成果。该研究揭示了G蛋白偶联受体4(GPR4)在进化过程中如何适应周围环境和pH值(酸碱值),感知质子和调节酸碱平衡。研究发现了多种物种血液pH值与GPR4活性最佳pH值成正相关。同时,研究对质子(一种带正电的小粒子,溶液的酸碱值由其质子浓度定义)感知受体如何激活和传递提供了相关见解。

  生物体可以通过感知、分析和响应内外环境的刺激,维持内稳态并适应复杂多变的外部环境。人类通过调节呼吸速率和肾脏功能,维持稳定的血液pH值,通常在7.32~7.42之间。为了满足日常能量需求,线粒体中的质子与碳酸氢盐缓冲系统相互作用,生成大量的二氧化碳。这些二氧化碳随后经过血液运输,最终通过呼吸排出或由肾脏排泄。这些过程由质子感知受体(如GPR4)精密调控,确保了生理pH值水平的稳定,进而保障了细胞功能的正常运作和整体健康。

  在进化过程中,动物不断发展出适应其栖息地的生理机制,以应对不同环境中质子浓度的变化。但关于GPR4如何感知质子的分子机制,以及动物如何进化以适应不同环境中的质子浓度变化,至今仍不完全清楚。

  基于此,该研究从进化、功能和结构角度,阐释了不同物种GPR4在质子感知中的共同机制以及物种特异性的独特机制,进一步描述了特定的质子感知受体是如何进化以适应不同生物的不同生活方式。

  追溯GPR4的进化,可以发现它存在于哺乳动物、爬行动物、两栖类动物和鱼类中,但在鸟类中缺失。研究团队对不同的物种血液pH值进行了测量,并分析了不同脊椎动物物种中GPR4质子感知范围,例如非洲爪蟾GPR4经受了正选择压力,表现出最酸性的最优pH范围,这可能与其长期潜水能力及几乎完全水生的生活方式相关。研究发现GPR4的活性最佳pH值与不同物种的血液pH值范围呈正相关。

  这一研究为理解哺乳动物在各种环境中维持内稳态提供了新的理论支持,为研究呼吸系统疾病、代谢性酸中毒等提供了新的思路。

  该研究得到国家重点研发计划基金、国家自然科学基金重点项目、山东省自然科学基金等基金支持。

  《光明日报》(2025年01月07日 08版)

[ 责编:李欣哲 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 探访牛河梁国家考古遗址公园

  • 山东青岛:加紧生产欧洲空调订单

独家策划

推荐阅读
最初,动画和实拍泾渭分明,然而随着手工转描、仿真合成、运动捕捉这类手段的引入,动画和实拍开始相互渗透。AI对动画与实拍的缝合,会将影像艺术彻底引向“泛动画”的时代。
2026-08-05 09:33
衣服透气不闷汗、个性化定制汽车交付快、人形机器人型号多,商品性能更好、生产效率更高、创新活力更足……近年来,这些生产生活中的变化,折射出纳米制造、柔性制造、共享制造等新趋势。
2026-08-05 09:26
在这样的微观世界里,科学家操控原子和分子,设计制造具有特殊性能的新材料、新器件,这就是纳米制造。目前,纳米制造已经实现在原子分子量级设计新材料,按需定制材料的储能、催化、防腐、导电等特性,突破传统制造的性能天花板。
2026-08-05 09:26
近日,中国农业科学院都市农业研究所联合国内外科研单位,发现了改良生菜体内的营养和风味物质的基因密码。生菜在被人类驯化与改良的漫长过程中,口感和营养发生显著变化,这背后离不开关键基因的“调控”。
2026-08-05 09:24
当地时间3日,在意大利佛罗伦萨举办的第46届国际空间研究委员会(COSPAR)科学大会上,中国气象局王劲松研究员荣获威廉·诺德伯格奖章。王劲松是首位获此殊荣的中国科学家,并同步获得一颗小行星命名。此次获奖表明,我国空间科学与应用领域研究成果获得国际学术界高度认可。
2026-08-05 07:40
石墨烯,单层碳原子排成的蜂窝薄膜,薄到极致。但把它一层层摞起来时,层与层之间如何错位——用专业术语叫作堆垛方式——会彻底改写材料的“脾气”。
2026-08-04 03:05
中国石化重庆川维化工公司5万吨/年特种聚乙烯醇(PVA)树脂装置日前顺利一次开车成功并产出合格产品,首批货品已发往欧洲。至此,川维化工PVA总产能达21万吨/年,跃居全球单一工厂中最大的高端PVA生产基地。
2026-08-04 03:05
菱方堆垛的石墨烯有一个天然“超能力”:电子彼此间的相互作用强,集体表现出超导、磁性等奇特行为。这在物理学上叫“强电子关联”——电子不再是各自乱跑的粒子,而是有着充分沟通的步调一致的集体,像一支训练有素的“乐队”。
2026-08-04 03:05
今年上半年,人工智能领域一系列标志性成果密集落地。在技术、应用、生态、治理的协力牵引下,人工智能产业迸发出前所未有的发展活力,赋能实体经济的成效持续凸显。
2026-08-04 09:31
近日,由人力资源社会保障部、安徽省人民政府共同主办的“创赢未来”创业大赛(以下简称“大赛”)全国赛在安徽合肥圆满收官。在大赛同步举办的创业安徽成果展区,一瓶瓶单原子农药整齐陈列,它们同样是“人工智能+创业”的杰作。
2026-08-04 09:31
日前,华中科技大学同济医学院基础医学院郭峥教授团队首次证明:干细胞能够通过表观遗传机制“记忆”自身的分裂次数,像精密仪器般严格遵循着“8+1”的分裂计数规律。
2026-08-03 03:15
伴随着一阵嗡鸣声,国姓岙码头,满载饵料的农业无人机腾空而起,飞向远处的大黄鱼养殖基地。“引入农业无人机后,作业效率提升3倍以上,每年每个网箱预计可节约管理成本约5000元。
2026-08-03 09:16
中国气象局总工程师潘进军表示,中国气象智能预警方案“妈祖”,正发展为面向发展中国家的共享型、可定制、可持续的国际公共产品。
2026-08-03 09:15
碳计量是实现“双碳”目标的基础性工作,是科学核算碳储量、规范碳汇交易、推动生态产品价值实现的关键支撑。
2026-08-03 09:15
提高科技创新投入效能的关键,在于改革科研经费管理和评价机制。科技创新投入效能的提高,是关乎国家创新体系整体效能的系统工程。
2026-08-03 09:14
量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。近年来,一批量子科技成果走向实践,展现出巨大的应用潜力。
2026-08-03 09:12
7月30日,国家能源局发展规划司副司长邢翼腾在新闻发布会上表示,上半年,国内油气供应总体平稳有序,电力供应保障基础进一步夯实,全国发电装机容量突破40亿千瓦,规模远超世界其他主要经济体。
2026-07-31 03:20
夏日贵阳,清风送爽,“中国数谷”又要迎来一场数字经济领域的年度盛会。8月28日至30日,2026中国国际大数据产业博览会将在此举办,目前各项筹备工作已进入全面冲刺阶段。
2026-07-31 03:40
“十五五”规划纲要围绕“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”作出专篇部署,明确提出“推动科技创新和产业创新深度融合”。
2026-07-31 03:40
“十五五”开局,第一个经济半年报发布,以高端制造、数智经济、现代服务为代表的新动能对经济增长的贡献超过40%。其中释放出鲜明信号,科技创新正加速赋能经济高质量发展。
2026-07-31 03:40
加载更多