G蛋白偶联受体(G protein–coupled receptors GPCRs)指导细胞响应环境信号,包括激素、神经递质和趋化因子。这一过程通过异三聚体G蛋白介导的复杂生化循环来实现。GPCR结合配体后,Gα亚基结合GTP,变为活跃状态,并与Gβγ复合物及GPCR分离。分离的Gα-鸟苷三磷酸(GTP)和自由的Gβγ启动下游信号传导,包括第二信使的生成、生化相互作用和离子通道变化。Gα的GTP酶活性将GTP水解为鸟苷二磷酸(GDP),从而终止信号传导,并允许Gabg重新与GPCR组装,使细胞能够对GPCR的再次激活作出响应。在Gα蛋白家族中,Gai/o家族包括抑制性亚型,这些亚型通过抑制腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase AC)的环磷酸腺苷(cAMP)生成来调节生物反应。AC作为跨膜异构体广泛表达,不同组织表达不同水平的多种异构体,但只有某些AC对Gai的抑制作用敏感。Gai2(由GNAI2编码)已被认为在心血管、神经、内分泌和免疫系统的正常功能中发挥作用。Gαi2蛋白属于异三聚体G蛋白,通过调节腺苷酸环化酶抑制cAMP的产生。然而,Gai2在人生理和发育中的具体作用,包括胚系GNAI2突变在人类中的影响仍不清楚。此外,活跃的Gai/o如何通过不涉及腺苷酸环化酶介导的cAMP生成的替代机制在近端调节下游信号转导也未完全理解。来自美国国立卫生研究院的Helen C. Su 团队在Science上发表题为Germline mutations in a G protein identify signaling cross-talk in T cells的文章。该文章发现了一些患者携带此前未报告或极为罕见的GNAI2突变,以研究他们的临床表现及其潜在的疾病机制。在解析这些突变对免疫系统产生显著影响的分子机制时,作者验证了Gai2可以在不依赖cAMP的情况下调节免疫细胞功能的假设。