秀丽隐杆线虫发育中Latrophilin与Toll样受体结合的结构基础与功能机制

Carmona-Rosas、Li和Smith等研究人员揭示了秀丽隐杆线虫(C. elegans)中两种细胞表面受体latrophilin(LAT-1)与Toll样受体(TOL-1)的相互作用机制。该研究通过晶体结构和冷冻电镜技术解析了LAT-1外源凝集素结构域与TOL-1富含亮氨酸重复结构域(LRR)的特异性结合模式，发现这一受体-配体轴通过反式(trans)作用调控胚胎发育，突变关键界面残基会导致胚胎致死和形态异常，为理解G蛋白偶联受体(GPCR)在发育中的功能提供了新视角。

　　

在生命科学领域掀起新波澜的研究中，科学家们揭开了秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)发育过程中的关键分子对话。作为黏附型G蛋白偶联受体(GPCR)家族成员，latrophilin(LAT-1)与胚胎缺陷和致死性密切相关，但其在胚胎发生中的具体作用机制始终成谜。

这项突破性研究首次鉴定出线虫体内唯一的Toll样受体TOL-1竟是LAT-1的配体。精细的结构生物学分析显示，LAT-1的外源凝集素结构域会精准"咬合"在TOL-1第二个富含亮氨酸重复结构域(LRR)的凸面上，形成1:1的稳定复合物。冷冻电镜密度图和晶体结构共同描绘出这对"分子舞伴"的优雅互动姿态。

有趣的是，在活体线虫中，LAT-1和TOL-1的mRNA及蛋白表达呈现"你方唱罢我登场"的空间排布，暗示它们主要通过细胞间(trans)的"远程通讯"发挥作用。当研究人员用基因编辑技术破坏这对搭档的"握手密码"时，线虫胚胎出现发育阻滞和形态畸形，证实这一受体-配体轴是动物发育不可或缺的"生命开关"。

该发现不仅为理解GPCR的非经典功能开辟新途径，更揭示了古老免疫受体Toll家族在发育调控中的意外角色，为相关出生缺陷疾病研究提供了潜在的分子靶点。