新民晚报讯(记者 郜阳)记者这日从中邦科学院上海药物磋议所获悉,该所吴蓓丽课题组与赵强课题组正在G卵白偶联受体的信号转导机制磋议中博得打破性进步,正在邦际上初次揭示阻止卵白的全新“tail”连接形式,并第一次阐明B类GPCR与阻止卵白的邃密效用机制,正在原子水准揭示受体内化及囊泡内信号转导的分子底子,极大地督促了看待B类受体信号转导机制的深刻剖释。
相干磋议劳绩于北京时候8月9日正在邦际顶尖学术期刊《自然》(Nature)正在线公布。
G卵白偶联受体(GPCR)正在细胞信号转导历程中施展闭头效用,是最大的药物靶标卵白质家族。GPCR被细胞外的信号分子激活后,与细胞内的效应卵白(G卵白、阻止卵白等)连接,激活众种下逛信号通道,从而介导并调控人体种种性命举动。G卵白和阻止卵白正在GPCR的信号转导和性能调控中施展分歧效用,此中,阻止卵白介导受体的脱敏和内化。
近年来,跟着机闭和性能磋议的不竭深刻,GPCR与G卵白的效用机制逐步晴朗,但因为磋议难度大,阻止卵白相干磋议进步迂缓,仅少有个A类GPCR与阻止卵白的复合物机闭被解析,紧要限制了看待阻止卵白效用形式及相干心理、病理机制的深刻剖释。
以往的磋议发明,GPCR或者通过两种式样与阻止卵白连接:一种为受体的跨膜机闭域的重心区域以及受体的C端配合与阻止卵白连接,被称为“core”构象;此外一种则由受体的C端区域寡少与阻止卵白效用,被称为“tail”构象。这两种构象被以为插足介导受体信号转导和分子运输的分歧历程,对受体的性能施展分歧调控效用。然而,之前公布的总共GPCR与阻止卵白的复合物机闭均为“core”构象,“tail”构象的完全效用机制不明。
据先容,B类GPCR 是一类紧要的众肽激素受体,征求胰高血糖素受体(GCGR)等正在内的共15个激素受体。它们首要通过调理众肽类激素的信号转导来调控众种心理性能,征求血糖调理、骨代谢、胃肠道性能、神经调理和孕育调理等,并涉及很众疾病的发病机制,如糖尿病、骨质松散症和癌症等,以是,B类GPCR成为医疗肥胖、糖尿病和骨质松散症、抑郁、血汗管疾病、癌症等众种疾病的紧要药物靶点。近年来,针对B类受体的倾向性药物开辟受到普通闭心,这类药物靶向特定信号通道——比方,只激活G卵白信号通道或只督促受体招募阻止卵白,以是具有较好的疗效、较低的副效用。
然而,目前B类GPCR与阻止卵白的连接形式以及配体的倾向性调控机制不清爽,对倾向性药物策画及其药理机制的探明形成雄伟困苦。
吴蓓丽课题组与赵强课题组永恒尽力于B类GPCR信号转导机制磋议,得胜解析胰高血糖素受体(GCGR)处于众种性能形态的三维机闭,并展开深刻的性能磋议,为完全了解B类受体的配体识别、性能调控和信号转导机制供应紧要消息。
正在此底子上,该撮合磋议团队进一步得胜解析GCGR与阻止卵白βarr1及内源性推动剂胰高血糖素的复合物冷冻电镜机闭。该机闭显示,βarr1首要与位于受体C端区域的第八个螺旋变成精密的互相效用,而与受体跨膜机闭域的重心区所有没有接触,这是初次解析具有“tail”构象的GPCR-阻止卵白复合物机闭。
别的,一个磷酸肌醇犹如物分子通过与受体的第八个螺旋和βarr1配合效用,充任“支架”进一步巩固GCGR与βarr1的连接,提示磷酸肌醇或者正在阻止卵白介导的GPCR信号转导中施展效用。该磋议的此外一项紧要发明是,与βarr1连接的GCGR处于非激活形态,而正在以往公布的总共GPCR-阻止卵白机闭中受体均处于激活形态。
磋议职员还解析了无配体连接的GCGR-βarr1复合物机闭,与连接胰高血糖素的机闭比拟,受体与βarr1的连接形式所有类似,且受体同样处于非激活态。这进一步评释βarr1以“tail”构象与GCGR连接时,不须要受体处于激活形态。
为了进一步寻觅“tail”构象正在阻止卵白介导GCGR性能调控中施展的效用,磋议团队诈欺生物发光共振能量转化等磋议权术,针对GCGR胞内侧区域的数十个氨基酸突变,磋议它们对受体上膜、内化和囊泡内信号转导等历程的影响。尝试结果声明,位于GCGR的第八个螺旋的氨基酸突变看待这些心理历程均出现较大的影响,而受体跨膜机闭域重心区的氨基酸突变则影响不大。这些数据鲜明了阻止卵白的“tail”构象正在受体信号转导和分子运输中的紧要效用,看待深刻磋议GPCR的信号转导和性能调控机制意旨庞大。他日,可通过策画特异性识别分歧构象形态的倾向性药物,杀青对分歧效应卵白及信号通道的选取性调控,从而有用下降药物副效用,胀动药物研发。星空体育平台
访问手机版
微信公众号