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Wnt信号通路在胚胎发育以及成体组织更新等许多生理过程中发挥重要的作用。当Wnt信号通路在生殖细胞阶段发生突变时会导致遗传病的发生,而在体细胞中发生突变时则会导致肠癌以及其他相关疾病。R-spondin蛋白(简称RSPOs)是一组能够和Wnt蛋白一起协同刺激Wnt/β-catenin信号通路从而在发育以及组织更新等生理过程中发挥重要作用的糖蛋白。最近,孤儿受体LGR4以及它的同源蛋白被证实能够作为R-spondin蛋白的受体从而介导R-spondin对Wnt信号通路的激活。LGR4-6属于B型LGR受体,其特征除了经典的七次跨膜区域外,还包括细胞外和R-spondin蛋白结合的包含leucine-rich repeat(LRR)重复序列的结构域。尽管R-spondin和LGR蛋白具有非常重要生理功能,但是LGRs识别R-spondins的分子机理却依然没有得到很好的解释。在我们的这项研究中,我们采用了 leucine-rich repeat杂交技术获得了活性良好、性质均一的LGR415以及LGR49重组蛋白,并且成功地解析了单个LGR415以及LGR49/RSPO1复合物的晶体结构。结构表明LGR4胞外结构域呈扭曲的马蹄状结构,而RSPO1的CRD结构域以一种平坦的β样构象结合在LGR4的内表面,它们之间存在许多的亲水以及疏水作用。我们还注意到LGR4上和RSPO1作用的氨基酸在LGR4/5/6上都是保守的,推测LGR4/5/6应该以相同的界面结合R-spondin蛋白。综合先前其它小组解析的LGR5结构我们推测LGR4/5/6都是仅采用单独的内表面来结合R-spondins,表明B型LGR受体结合配体的模式是单位点结合,这和A型LGR受体(LGR1/2/3)的两步识别步骤以及C型LGR受体(LGR7/8)的多界面结合模式是有显著区别的。总之,我们的工作以及先前别人解析的结构很好地解释了 LGR受体超家族识别配体多样性的机制。