機械力受體PIEZO介導哺乳動物包括人類的觸覺、本體覺以及內臟覺機械感知,以及器官組織發(fā)育與功能穩(wěn)態(tài)維持等基本生命活動,其發(fā)現與研究工作被授予2021年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
肖百龍教授團隊近10年來聚焦于從分子、細胞、動物及藥物水平解答機械力受體PIEZO如何將機械力刺激轉化為電化學信號、進而決定其生理病理功能這一核心科學問題,并致力于其藥物發(fā)現與開發(fā),在PIEZO的離子通道功能屬性證實、機械力感知的結構功能機制、生理病理功能、小分子工具藥物發(fā)現方面取得了系統(tǒng)性的創(chuàng)新研究成果,主要科學發(fā)現與意義包括:1)建立了機械力受體PIEZO蛋白的結構功能機制研究新范式,解析了其三維結構,鑒定了其關鍵離子通道功能位點,發(fā)現了其小分子工具藥物,確證了PIEZO蛋白是在哺乳動物中發(fā)現的首類機械門控陽離子通道,開辟了生理學、神經科學、醫(yī)學、藥理學、生物力學等領域新的研究方向;2)證實了PIEZO2的觸覺受體生理功能,解析了其完整三維結構,揭示了其將機械力高效轉化為電化學信號的獨特結構基礎與精巧工作機制,提出了其雙門控作用機制模型;3)建立了PIEZO在脂膜中的受力結構解析體系,解析了PIEZO1在脂膜中的動態(tài)結構與受力形變過程,定量了其皮牛尺度力學敏感性,確立了其形變與曲率感知學說,解答了PIEZO1如何將物理機械刺激轉化成生物電信號這一核心科學問題。本項目代表性論文研究成果被2021年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎委員會所引用,以及被神經生物學經典教材所收錄,產生了重大學術影響。
