G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors,GPCRs）家族是哺乳动物基因组中最大的蛋白质超家族,因其结构特征为具有7根跨膜螺旋,故也被称之为七次跨膜螺旋受体。GPCR能够识别多种细胞外信号,进而被激活识别下游效应蛋白,进行胞外至胞内的信号传递。由于GPCR分布广泛,参与绝大多数生理过程及病理进展,所以是目前临床使用药物及新药研究开发的重要靶点。而在GPCR中,有部分受体的内源性配体仍未被确定,这部分受体被称为孤儿受体。尽管孤儿受体被证明参与病理生理过程,但由于生理功能及信号通路尚未明确,其作为药物靶点被开发的可能性仍待探索。人源孤儿受体GPR107（hGPR107）是2007年被发现的一类新的GPCR家族LUSTRs家族成员,因其内源性配体仍然不能确定,所以生理病理功能及信号转导机制也尚未明确。hGPR107在人体组织中分布广泛,在胰腺、心脏、脑部、神经系统等组织器官中均发现hGPR107的表达。根据目前已有的报道表明,hGPR107主要发挥两方面的功能,一方面是位于高尔基体表面,作为毒素逆转运通道的关键蛋白发挥作用,另一方面是与神经抑素neuronostatin相互作用,在控制食物摄入减少胃肠运动、维持体内葡萄糖稳态、脂肪细胞的迁移和增值、抑制心脏收缩等方面发挥功能。另外,在某些疾病如前列腺癌、宫颈癌、特发性肺动脉高压中发现GPR107存在异常表达。这些研究对hGPR107可能的生理功能进行了探索及验证,也为hGPR107作为药物靶标研究奠定了基础。随着科学技术的不断发展,冷冻电镜技术在结构生物学研究中得到越来越多的应用,更多膜蛋白的结构也因此得到解析。本课题主要开展了对hGPR107冷冻电镜结构的研究。利用杆状病毒昆虫细胞系统进行体外重组蛋白的表达,通过对不同去垢剂或去垢剂组合的筛选,找到适合本课题蛋白的一种或多种去垢剂,并利用冷冻电镜单颗粒技术解析了hGPR107最终分辨率为3.7（?）的结构。从解析的结构中可以看到,hGPR107的N端有一个大的胞外区,主要由11个β-strands组成一个类似三明治的结构,最后一个β-strands直接连接跨膜区;跨膜区的结构符合GPCR的结构特征,即具有7根跨膜螺旋,且从胞外区的视角看这7根跨膜螺旋按逆时针的顺序排列。另外,通过微量热泳动实验的检测,确定了hGPR107和neuronostatin在体外的相互作用。本课题研究的hGPR107作为LUSTRs家族第一个被解析结构的蛋白,展示了一个新的结构,为探索该家族在生理环境中发挥作用及具体信号转导通路奠定了基础,hGPR107与neuronostatin的相互作用为解释二者在疾病中的功能提供了思路,为hGPR107作为新的药物靶标做了新的贡献。