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 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • “核心价值观百场讲坛”第173场 走进四川雅安

  • 欢庆中国农民丰收节

独家策划

推荐阅读
全球老龄化加速,如何延长健康寿命,成为生命科学研究领域最紧迫的课题之一。诸多抗衰老策略中,营养干预被认为最现实。已有研究表明,减少饮食中蛋白质的摄入,能延长酵母、果蝇和小鼠等模式生物的寿命。
2026-09-24 09:41
作为射电天文领域的国之重器,中国天眼(FAST)不断将我们的视野推向宇宙更深处,在脉冲星、快速射电暴、中性氢宇宙等前沿领域,一次又一次刷新着人类对于宇宙的认知。
2026-09-24 09:34
我国研究团队利用“天关”卫星(爱因斯坦探针卫星)与高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)的联合观测,在一颗距离地球约4600光年的脉冲星周围发现一条此前未被完整看到的超长X射线尾迹。
2026-09-24 09:30
国家统计局数据显示,在消费品以旧换新等政策利好下,节能家电、智能家居等越来越受到消费者的青睐。智能家居的终极目标,不是堆砌多少高科技设备,而是让人的生活更便利、更幸福。
2026-09-24 09:26
在中国科学院院士、中国工程院院士李德仁看来,不仅要星与星互联,还要把通信、导航、遥感、算力四种异构卫星“联”成一体。
2026-09-24 09:28
9月23日,当太阳行至黄经180度时,我们迎来二十四节气中的第十六个节气——秋分。
2026-09-23 09:19
实施藏粮于地、藏粮于技战略并非抽象概念,它实实在在体现在产量、装备和技术水平的变化里。
2026-09-23 09:14
一只烂苹果长出小蘑菇,竟一路“走”向太空育种;一辆由大学生制造组装的方程式赛车,让围观者眼里放光;一台智能交作业提醒机,出自中小学生之手……这些都是发生在2026年全国科普月活动上的真实片段。
2026-09-23 08:56
油炸薯条、烘焙咖啡等食品,日常生活中很常见,但高温加工过程会产生丙烯酰胺,这是一种需要加以控制的污染物。
2026-09-23 08:55
在自然灾害面前,我们需要确保两个“安全”——生命安全和财产安全。如何最大限度减少人员伤亡和财产损失,一直是我国防灾减灾救灾工作的重点。
2026-09-23 08:53
一个优良豆类品种的诞生,至少需1代杂交、6代自交,用传统育种方式得花10年左右。10年后的“新品种”,还能满足市场需求吗?尽可能缩短育种时间,才能减少不确定性。
2026-09-22 09:18
目前,“拉索”已联合“天关”“中国天眼”“银河画卷”等不同波段天文设施形成新的队伍,对重要科学问题进行攻关。
2026-09-22 09:09
记者从中国地质大学(北京)邢立达课题组获悉,中外科学家团队在安徽下三叠统南陵湖组地层中发现巨型鲎类遗迹化石。
2026-09-22 09:01
西北大学地质学系研究员韩健等联合国内外研究学者,在距今5.18亿年的云南澄江生物群中发现了步带动物新物种——胶膜玉净虫。
2026-09-22 09:00
在甘肃科技馆的科学市集“创想驿站”,兰州市第二十二中的段延浩站在自己制作的模型前,沿着风机、太阳能板、储电仓一路介绍。
2026-09-22 08:59
“面向智能社会的科学素质:机遇、挑战与变革”
2026-09-22 08:07
2026科普中国智库论坛暨第三十二届全国科普理论研讨会
2026-09-21 17:29
棘皮动物辐射对称,具钙化骨骼和管足;半索动物两侧对称,身体柔软并保留鳃裂。由此推论,步带动物两个门类的共同祖先并非此前推测的无触手蠕虫状动物,实际上部分类群已经具有较为发达的滤食附肢。
2026-09-21 09:23
弘扬科学家精神,既要有庄重的纪念,也需要在生活中讲好具体的、鲜活的人和故事。
2026-09-21 09:18
20日,在由中国科普研究所主办的2026科普中国智库论坛暨第三十二届科普理论研讨会上,数项新成果——《国家科普能力发展报告(2024—2025)》、《中国公民科学素质报告(2025—2026)》、《科普服务高质量发展智库报告》、《鼎新致远:科普服务高质量发展的实践探索》、“科普人才培养丛书”及《中国科幻发展年鉴2026》发布。
2026-09-21 09:16
加载更多