梅开三度,孙金鹏、刘志杰等多团队连发3篇Cell,在嗅觉受体结构与功能领域实现了重要突破
来源:iNature 2026-01-25 10:49
这些发现为解码气味识别提供了一种实用策略,为嗅觉信号传导提供了新见解,并在香料和治疗开发方面具有应用价值。
嗅觉是通过数千个气味受体(OR)进行感知的一种基本感官。对于类 II OR 蛋白如何识别疏水性和挥发性的气味分子,目前仍不清楚。

2026年1月21日,山东大学孙金鹏、杨帆、于晓团队、山东第一医科大学夏明团队和上海交通大学李倩团队合作在Cell 在线发表题为“Mechanistic insights into fatty acid odor detection mediated by class II olfactory receptors”的研究论文,该研究公布了类 II OR Olfr110 与不饱和脂肪酸代谢产物(UFAM)PL45、Gs 以及 cons-OR5 结合的冷冻电子显微镜(cryo-EM)结构

文章模式图(图源自Cell[1] )
结构研究揭示了一个异常大的疏水口袋,能够容纳 PL45 和内源性激动剂 12(S)-羟基二十碳五烯酸(12(S)-HEPE)。这个口袋由极性残基和芳香族残基阵列组成,分别与天然激动剂 PL45 构成极性网络和π-π相互作用。类 II OR5 子家族中负责配体识别的保守基序得到了表征。外层环 3(ECL3)的向内移动和一种非传统激活机制是 Olfr110 激活的基础。在 G 蛋白界面,Olfr110 显示出常见和独特的相互作用。总体而言,该研究揭示了气味识别的结构基础以及类 II OR 的激活机制,这可能有助于针对这些受体的药物开发。

另外,2026年1月21日,山东大学孙金鹏教授团队、于晓教授团队联合北京大学杨吉春教授、东南大学柴人杰教授、上海交通大学医学院附属仁济医院郝勇主任团队合作在Cell 在线发表题为“Identification of Or5v1/Olfr110 as an oxylipin receptor and anti-obesity target”的研究论文,通过开发ARIG方法,该研究确定了孤儿受体 OR5v1/Olfr110 为氧脂类 12(S)-羟基二十碳五烯酸(12(S)-HEPE)的受体。

文章模式图(图源自Cell [2])
肥胖患者(体重指数增加)的血清中 Or5v1/Olfr110-Gs 激活程度低于正常人。全身性 Or5v1/Olfr110 缺陷或肝脏特异性 Or5v1/Olfr110 缺陷会损害血糖稳态,即使在受到 12(S)-HEPE 刺激的情况下也是如此。12(S)-HEPE 与 Olfr110 结合会激活 Gs-PKA-pATF2-Cpt1α 信号通路,通过促进肝脏中的脂肪酸氧化来减轻肥胖。借助结构辅助开发的合成激动剂 HOR1-C59 改善了血糖稳态,这依赖于 Or5v1/Olfr110 的表达。总的来说,该研究揭示了高亲和力的氧脂类感应受体在代谢中起着关键作用。HOR1-C59 的有益作用突显了针对受体的具有治疗价值的小型合成化合物在疾病治疗中的应用价值。

2026年1月21日,上海科技大学刘志杰、华甜、赵素文团队在Cell 上发表了题为Structural decoding of reversible covalent linkage of odorants in human olfactory receptor OR6A2的研究文章,该研究从共识 OR6(consOR6)中构建了一个功能性 OR6A2 变体(bmOR6A2)。bmOR6A2 与醛类物质结合的结构揭示了一种新颖的配体识别机制,其中残基 K4.60 通过可逆的席夫碱连接参与其中,这一机制已通过质谱验证。

文章模式图(图源自Cell[3])
通过整合 consOR6 的结构、分子动力学模拟和功能测定,该研究确定了在 II 型 OR 中起激活作用的保守的 D45.51Y6.55Y7.41 三联体。这些发现为解码气味识别提供了一种实用策略,为嗅觉信号传导提供了新见解,并在香料和治疗开发方面具有应用价值。
参考消息:
[1]https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01431-X
[2]https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01429-1
[3]https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01430-8
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