2014年12月5日，我院朱永群课题组在TheJournal of Biological Chemistry杂志在线发表题为“Complex Structure of LGR4 and Rspo1: Insights into the Divergent Mechanisms of Ligand Recognition by LGR Receptors”的研究论文。该文章报道了来源于人类的七次跨膜GPCR受体LGR4单独的胞外结构域以及LGR4和其配体Rspo1复合物的晶体结构，并结合生物化学以及细胞生物学实验阐释了LGR4结合Rspo1从而激活Wnt信号通路的原理。
富含亮氨酸基序的G蛋白偶联受体（LGRs）是一类在高等生物胚胎发育，器官发生以及干细胞维持中非常重要和保守的GPCR受体，它们能通过胞外结构域来识别配体分子从而激活细胞内的下游信号通路。LGRs受体从序列特征可分为A型（LGR1-3）,B型（LGR4-6）和C型（LGR7-8）。其中A型和C型LGR受体和配体的识别机制在过去的十几年时间已经得到很详尽的研究，唯有B型LGR受体和配体的机制人们还不清楚。为了解决这个重要的生物学问题，朱永群实验室使用昆虫细胞培养技术并结合亮氨酸基序嵌合技术成功获得了B型LGR4受体以及其与配体Rspo1复合物的晶体，并解析了它们的三维结构。通过对结构的深入解析，研究人员发现LGR4的胞外结构域为典型的半个马鞍状结构，而Rspo1主要通过其串联的两个富含半胱氨酸的Cysteine-rich domain结合到LGR4马鞍状结构的内表面，这种相互作用是通过LGR4的两个不同电荷面来介导的。研究人员还鉴定出LGR4以及Rspo1上参与相互作用的重要氨基酸残基，并且通过对序列的比对，发现参与相互作用的大部分氨基酸残基在LGR4-6以及R-spindin家族中都是高度保守的，从而证明B型LGR受体家族对R-spondin蛋白的识别保守性。研究人员通过对现有的A、B、C型LGR家族蛋白与配体复合物的结构对比，发现不同类型的LGR受体识别配体的分子机制存在很大的不同，正是这种多样化的识别机制丰富了LGR受体在生物体内的功能。
朱永群实验室2012级直博生徐锦根为本文第一作者，2013级直博生黄春峰为共同第一作者。该研究是在生命科学研究院朱永群教授以及助理研究员周艳博士的共同指导下完成的，受到浙江大学中央高校基本科研业务费专项项目、国家自然基金委、浙江省基金委以及曹光彪高科技发展基金的资助。
