近日，生命科学学院徐志刚教授课题组与基础医学院孙金鹏教授课题组、中国科学技术大学生命科学学院涂晓明教授课题组合作在advancedscience在线发表题为“deafness-associated adgrv1 mutation impairs ush2a stability through improper phosphorylation of whrn and wdsub1 recruitment”的研究论文，揭示了adgrv1通过调控区域性g蛋白信号传导影响whrn磷酸化，进而影响e3连接酶wdsub1的招募从而调控ush2a的稳定性，为深入认识踝连接复合物的调控机制及相关基因突变致聋机制提供了新的视角。
毛细胞（hair cells）是动物内耳中负责感知听觉和平衡信息的感受器细胞，将负载声音信息或平衡信息的机械能信号转换为电信号（即机械-电转换）。毛细胞上表面有几十到几百根不等的指状细胞突起构成的纤毛束，包括一根以微管为骨架的动纤毛（kinocilium）和多根以微丝为骨架的静纤毛（stereocilia）。动纤毛在纤毛束的发育过程中发挥重要作用，但对于机械-电转换不是必需的；静纤毛组织成多排高度不同的阶梯状模式，对于机械-电转换必不可少。在静纤毛之间以及静纤毛与动纤毛之间有大量的细胞外连接把它们联系起来，包括顶连接、侧连接、踝连接、动纤毛连接等。踝连接（anklelinks）是连接静纤毛根部的网状结构，对静纤毛发育至关重要。研究表明七次跨膜蛋白adgrv1、单次跨膜蛋白ush2a以及支架蛋白whrn和pdzd7构成了一个所谓的踝连接复合物，但这一复合物的具体组成方式及调控机制目前还不十分清楚。
研究者首先模拟人adgrv1耳聋突变构建了adgrv1y6236fsx1突变小鼠模型，发现该突变导致踝连接复合物无法正常形成，静纤毛发育及机械-电转换功能受损，突变小鼠表现出严重的先天性耳聋。研究者接着发现adgrv1通过调控区域性gi-camp信号抑制whrn蛋白的磷酸化从而增加ush2a蛋白稳定性，而adgrv1y6236fsx1突变蛋白的这一功能显著减弱。为探讨whrn磷酸化影响ush2a稳定性的机制，研究者利用酵母双杂交实验筛选到一个新的whrn互作蛋白，e3连接酶wdsub1。进一步研究显示磷酸化的whrn通过招募wdsub1泛素化ush2a，最终引起ush2a的降解。最后，研究者利用itc、flash-bret、nmr等方法解析了adgrv1、whrn和ush2a之间的具体作用方式，揭示了ush2a和adgrv1的胞内区与whrn的pdz结构域之间的特异性相互作用方式。本研究为我们深入认识踝连接复合物的调控机制及相关突变的致聋机制提供了新的视角，并揭示了g蛋白偶联受体介导的区域性信号传导在毛细胞中的重要功能。
本项研究主要由基础医学院博士生关颖、研究员杨照，生命科学学院博士后杜海波、博士生任睿，中国科学技术大学生命科学学院博士生王玉珠以及山东省耳鼻喉医院刘闻闻教授共同完成，生命科学学院徐志刚教授、基础医学院孙金鹏教授和中国科学技术大学生命科学学院涂晓明教授共同负责本研究的指导工作，犹他大学杨军教授、清华大学熊巍教授、山东大学于晓教授、东南大学柴人杰教授亦对本研究做出了重要贡献。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等的资助。
本研究是徐志刚教授团队在踝连接复合物蛋白调控机制方面的又一重要进展。团队及合作者在前期的研究中发现adgrv1具有调控g蛋白信号传导的活性（huet al, j biol chem,2014），pdzd7长亚型对踝连接的形成至关重要（du et al.,faseb j,2020），并发现相分离在踝连接复合物形成过程中发挥了重要作用（wanget a.,nat commun,2023）。
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