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

  • 贵平高速公路通车在即

  • 西安:“大唐之旅”焕新升级

独家策划

推荐阅读
传统探查手段在如此深的地下几乎“失明”,无法精准捕捉地质特征。这项工程的成功实施,填补了我国超深埋输水隧洞注浆治理技术的空白,标志着我国在深埋地下工程地质探查与注浆治理领域达到国际领先水平。
2025-12-25 09:42
24日上午,随着最后一方混凝土浇筑完成,宁波舟山港六横公路大桥二期工程——青龙门特大桥双主塔成功封顶。青龙门特大桥位于浙江舟山,横跨青龙门水道,连接宁波梅山岛与舟山佛渡岛。
2025-12-25 09:45
24日,我国最大超深凝析气田——中国石油塔里木油田博孜—大北气田天然气年产量突破100亿立方米,生产凝析油91.89万吨。为攻克上述难题,塔里木油田持续攻关,推动气田开发实现从深层向超深层、从高压向超高压、从优质储层向复杂储层的三大跨越。
2025-12-25 09:44
前不久,“科学家预测恐龙复活有望实现”的话题冲上热搜,引起舆论关注。
2025-12-25 10:20
一项研究显示,科学家发现新物种的速度比以往任何时候都快——每年发现的新物种超过1.6万个,并且这一趋势没有放缓的迹象。除了医学,许多物种的适应特性还可以启发人类的发明创造,例如模仿壁虎垂直爬墙的“超强黏附”脚的材料。
2025-12-25 09:47
”这是中国科学院院士、北京航空航天大学研究生院原副院长高为炳生前在自述中留下的一句话。而在高为炳的学生看来,他之所以能在短时间内取得那么多成绩,根源就在于几十年的厚积薄发。
2025-12-25 09:46
昆虫性信息素相当于昆虫之间的“气味语言”,具有靶向性强、用量少、对环境友好等优点,是当前绿色植保的重要策略之一。
2025-12-24 10:05
作为中国科学院“十四五”重大项目之一,2022年7月27日,由中国科学院力学研究所(以下简称力学所)抓总研制的“力箭一号”火箭首飞成功。
2025-12-24 09:59
中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授潘建伟、朱晓波、彭承志和副教授陈福升等基于超导量子处理器“祖冲之3.2号”,在码距为7的表面码上实现了低于纠错阈值的量子纠错,演示了逻辑错误率随码距增加而显著下降。
2025-12-24 09:58
为加快推进知识产权强国建设,日前,国家知识产权局会同有关部门编制完成《知识产权强国建设发展报告(2025年)》。
2025-12-24 09:57
国家能源局23日发布11月全国电动汽车充电设施数据。
2025-12-24 09:57
我国自主设计建造的全球首制甲醇双燃料动力智能超大型油轮“凯拓”轮22日在辽宁大连成功交付。
2025-12-23 09:54
中国科学院大连化学物理研究所副研究员方光宗、研究员潘秀莲团队在乙炔氢氯化制氯乙烯研究领域取得新进展。
2025-12-23 09:53
《自然》杂志网站12月18日刊发文章,展望了2026年值得关注的科学事件,涉及人工智能(AI)、基因编辑和太空探索等多个领域。中国计划于2026年发射嫦娥七号探测器,目标是在布满岩石与陨石坑、着陆难度极大的月球南极附近着陆。
2025-12-23 09:52
9月30日,中国科学院上海应用物理研究所原所长徐洪杰去世半个月后,一场以追思和战略研讨为主题的“务虚会”在研究所召开。
2025-12-23 09:47
种子是“农业芯片”。精准设计育种这盘大棋,在科技工作者手中,正下得风生水起。
2025-12-23 03:05
12月17日,《自然》发布2025年值得关注的七大暖心科学故事,从基因编辑的多项突破,到传染病的快速防控,再到政策层面的重大胜利,都让人们为这一年感到高兴。
2025-12-22 09:57
记者21日从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所研究员李先锋团队在溴基多电子转移液流电池新体系研究方面取得新进展。
2025-12-22 09:56
微波加热,是维持“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)上亿摄氏度高温的核心技术之一。
2025-12-22 09:52
12月19日,《科学》在线发表了这项由中国科学家领衔的重要研究成果。
2025-12-22 09:50
加载更多