Identification of the G-protein coupled receptor in <italic>Ramazzottius varieornatus</italic> and analysis of its response pattern to gamma irradiation

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR)是一类在细胞信号传导中起关键作用的膜蛋白, 广泛分布于各类真核生物中, 在辐射损伤和防护中发挥重要作用. 缓步动物(Tardigrades), 俗称水熊虫(water bear), 以其多种极端环境耐受性而闻名, 但目前尚未有对水熊虫GPCR家族及其在辐射响应的研究报道. 本研究旨在探讨变形拉氏熊虫(Ramazzottius varieornatus)GPCR的鉴定、分类、进化分析、亚细胞定位及其在辐射响应中的功能特点. 首先, 利用数据库资源和生物信息学工具鉴定了变形拉氏熊虫GPCR蛋白, 并根据结构域和序列特征将其分类为A、B、C、F四个家族, 其中A家族的GPCR数量最多; 接着, 将GPCR分为“细胞形态生物”、“真核生物”、“后生动物”、“缓步动物”四个进化年龄级别, 发现后生动物最近共同祖先时出现的GPCR显著富集. 亚细胞定位发现变形拉氏熊虫的GPCR不仅只存在于细胞膜, 还存在于其他细胞器膜中, 且这些存在于其它细胞器膜中的GPCR大部分是缓步动物特异的; 最后, 基于变形拉氏熊虫在500 Gy伽马射线辐照后的转录组数据, 通过差异表达分析和加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis, WGCNA), 揭示了辐照后GPCR的响应变化, 初步探讨了缓步动物特异GPCR在超强辐射耐受中发挥的潜在作用.