毛细胞（haircells）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结构，对于机械-电转换至关重要。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。
近日，山东大学生命科学学院徐志刚课题组、山东大学基础医学院孙金鹏课题组和中国科学技术大学生命科学学院涂晓明课题组合作在AdvancedScience在线发表题为Deafness-associatedADGRV1mutationimpairsUSH2AstabilitythroughimproperphosphorylationofWHRNandWDSUB1recruitment的研究论文。该研究综合运用动物生理、分子生化、结构生物学等技术，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。
研究者首先模拟人ADGRV1耳聋突变构建了Adgrv1YfsX1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ADGRV1YfsX1突变体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。该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。
这项研究主要由山东大学基础医学院博士生关颖、研究员杨照，山东大学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医院刘闻闻教授共同完成，山东大学生命科学学院徐志刚教授、山东大学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该研究的指导工作，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该研究做出了重要贡献。
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