G蛋白偶联受体的双聚化及其对受体介导信号转导的影响

近年来发现一些G蛋白偶联受体（GPCR）能在细胞膜上形成同源或异源双聚体,并证实受体的双聚化为一些有重要生理功能的GPCR在细胞膜上的表达和信号转导的启动所必需,进一步研究表明,一些GPCR的双聚化不仅可以改变受体与配体结合的特异性和亲和力,而且影响GPCR介导的信号转导的调控,这些结果提示,GPCR之间以及GPCR与其它蛋白在细胞膜上的相互作用是调控GPCR转导信号的一个新途径。     

G 蛋白偶联受体寡聚体结构研究进展

G蛋白偶联受体(GPCR)是细胞膜上最大的一类受体,其通过构象变化激活下游G蛋白从而介导细胞响应多种来自内源和外界环境中的信号。自GPCR被发现以来,研究者就一直在努力解析GPCR的构象,x射线晶体衍射技术和GPCR蛋白质结晶技术的发展使得越来越多的GPCR单体在静息状态,以及与不同配体甚至G蛋白结合的晶体结构被成功解析。另一方面,FRET和电子显微技术的运用得到了GPCR二聚化和多聚化的多方面证据。本文将结合近年来该领域的进展,对GPCR寡聚体的结构和构象变化予以系统的综述,这些成果为研究GPCR的功能机制及其特异性的靶点药物开发提供了重要的基础。     

G蛋白偶联受体激酶的调控

G蛋白偶联受体激酶(G protein-coupled receptor kinase,GRK)特异地使活化的G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)发生磷酸化及脱敏化,从而终止后者介导的信号转导通路。研究表明,GRK的功能被高度调控,并具有下行调节GPCR的能力。调控GRK功能的机制包括两个层次：(1)多种途径调控激酶的亚细胞定位及活性,包括GPCR介导、G蛋白偶联、磷脂作用、Ca^2 结合蛋白调控、蛋白激酶C活化、MAPK反馈抑制、小窝蛋白抑制等;(2)调控GRK表达水平,主要体现在其与某些疾病的联系。     

植物G蛋白偶联受体

G蛋白偶联受体(GPCR)是数量最大的一类膜蛋白受体,存在于大多数真核生物中,参与多种不同的信号转导途径。动物中已经发现1000多个GPCR,但植物中只发现了少数候选GPCR,包括拟南芥GCR1、GCR2、AtRGS1、豌豆PsGPCR和其他一些七次跨膜蛋白质。本文介绍了近几年来植物GPCR的研究进展,包括已发现的植物候选GPCR、与其相互作用的蛋白质及GPCR信号转导途径等。     

G蛋白偶联受体的信号通路多样性及药物开发

正G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)是人类基因组编码的最大膜蛋白家族,包含视紫红质样受体、分泌素受体、谷氨酸类受体、黏附类受体和Frizzled/Taste2受体等5个大类共800多个受体成员[1～5]. GPCR受体家族的概念是由杜克大学的Lefkowitz教授和斯坦福大学的Kobilka在1986年首次提出. Lefkowitz与Kobilka等人[6,7]在克隆β肾上腺素受体后,将其序列与视紫红质进行比较,发现二者具有相似的7次跨膜拓扑结构,他们随即提出所有7次跨膜受体都可能具有偶联G蛋白能力的假说.目前认为,GPCR的共同结构特点是具有保守的7次跨膜α螺旋,通过3个胞内环和3个胞外环相连,其N-末端和C-末端     

G蛋白耦联受体信号转导的偏向性调控及其机制研究进展

G蛋白耦联受体(G protein-coupled receptors,GPCR)被激活后信号可以经G蛋白或β-arrestin向下游传递,并且受体被激活后,由β-arrestin和G蛋白介导的胞内信号传递存在偏向性(signal bias)。这些发现使得GPCR的信号传递体系被重新认识和定义。配体和受体结合位点的细微差异被认为是这一现象产生的关键原因。现有假说认为,不同配体诱导的受体激活态构象也有不同,并由此导致胞内C末端磷酸化位点的不同。磷酸化位点差别最终决定了下游信号传递的走向。偏向性调控现象在GPCR受体家族中并不罕见,其与细胞的许多关键生理功能的精细调控密切相关。利用偏向性调控特点,有可能在减少GPCR靶点相关性副作用的同时,保留其药理学作用,这为GPCR相关的药物开发带来全新思路。     

G蛋白偶联受体计算研究的进展和前瞻

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)是含有七个跨膜螺旋的一类重要蛋白,是迄今为止发现的最大的多药物靶标受体超蛋白家族。例如,目前上市药物中有超过30%是以GPCR为靶点的。然而,与GPCR重要性形成强烈反差的是科学界对于其结构与功能的了解非常贫乏,主要原因是通过实验手段来获得GPCR的结构与功能信息极其困难。利用生物信息学方法从基因组规模的数据中识别GPCR并预测三维结构是可行途径之一。基于生物信息学的GPCR研究将为新型药物靶标的筛选和药物的开发提供一定的帮助。本文论述了几种较为典型的GPCR计算方法,并基于已有研究提出可能的创新性研究策略来解决GPCR蛋白识别、跨膜区定位、以及结构和功能预测等问题。     

G蛋白偶联受体的结构生物学研究

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)在细胞信号转导过程中发挥关键的生理学功能,是极其重要的药物靶标,其三维结构信息对功能研究以及新药研发具有十分重要的意义。近年来,新技术的发展和应用使GPCR的结构生物学研究发生了跨越式的发展,本文简要回顾这些新的技术和方法以及已解析的GPCR三维结构,并以CCR5和P2Y12R两种受体的结构为例来具体阐明现阶段GPCR结构生物学研究的内容和意义。     

植物G蛋白偶联受体及其在信号转导中的作用

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,GPCRs)是具有7个跨膜螺旋的蛋白质受体,是人体内最大的蛋白质超家族.GPCRs能调控细胞周期,参与多种植物信号通路以及影响一系列的代谢和分化活动.简要介绍了GPCR和G蛋白介导的信号转导机制,GPCRs的结构和植物GPCR及其在植物跨膜信号转导中的作用,并对GPCR的信号转导机制及植物抗病反应分子机制的研究提出展望.     

G蛋白偶联受体结构生物学进展

G蛋白偶联受体(GPCR)是具有7次跨膜螺旋的细胞整合膜蛋白,它们广泛地参与感光、气味、神经传递以及细胞增殖、分化、迁移等各类生理活动的调控.是现代药物研发的重要靶点.然而,GPCR结构生物学研究却受到高质量蛋白制备、稳定性以及结晶方法等方面的限制.近年来,随着新型膜蛋白表达体系、新型去污剂、膜蛋白纯化及结晶技术的发展.使得G蛋白偶联受体结构解析工作取得了可喜的进展,也为进一步解析更多GPCR精细结构及相关药物研发奠定重要基础.     

G蛋白偶联受体突变及其相关疾病

G蛋白偶联受体（GPCR）是最大的蛋白质受体超家族之一,参与调节各种生理过程,在信号识别和转导中起重要作用。GPCR的突变及基因多态性将引发各种疾病,目前已经发现有30多种单基因疾病与此相关。介绍了GPCR功能失调的分子基础,在此基础上对一些GPCR突变以及相关疾病做了综逑,并指出了其治疗意义。     

G蛋白偶联受体转激活酪氨酸激酶受体机制

G蛋白偶联受体(G-protien coupled receptors,GPCRs)和酪氨酸激酶受体(receptor tyrosine kinases,RTKs)是体内两类重要的受体家族,介导着绝大多数信号事件。GPCRs能够"绑架"RTKs进行信号转导,即GPCRs能够在没有外加RTKs配体的情况下激活RTKs,这种现象称为转激活。作为转激活的核心过程,GPCR调控RTK磷酸化主要采取RTK配体依赖模式和非RTK配体依赖模式。不同的G蛋白亚型、酪氨酸磷酸激酶、酪氨酸磷酸酶(protein-tyrosine phosphatases,PTPs)以及活性氧自由基(reactiveoxygen species,ROS)均在此过程中具有重要作用。GPCR和RTK还能形成信号复合体(signaling complex)从而实现蛋白质之间的动态相互作用。对转激活的研究为GPCR靶点药物开发提供了新思路。     

植物病原丝状真菌G蛋白偶联受体的研究进展

通过对丝状真菌G蛋白偶联受体(GPCR)的结构、分类以及功能方面进行综述,以期明确丝状真菌与其他模式生物GPCR之间的关系。基于已报道的模式生物及丝状真菌等不同生物中的GPCR,通过SMART保守结构域分析,以及利用Clustal X、MEGA等软件对上述GPCR进行遗传关系分析。明确丝状真菌典型GPCR具有七跨膜结构域,新型GPCR则含有PIPK、RGS等保守结构域,明确不同学者对于GPCR的分类情况,以及新型GPCR所具有的特殊功能,明确模式生物GPCR、丝状真菌GPCR分别各自聚类。丝状真菌中GPCR的数量较模式生物少,不同分类单元中真菌之间GPCR的数量也不尽相同,同时,丝状真菌GPCR除具有典型的七跨膜结构域外,还含有一些其他保守的结构域,上述研究为进一步开展其功能研究提供重要的理论基础。     

G蛋白偶联受体组成型活性的理论与技术及其医药学研究

GPCR(G蛋白偶联受体)组成型活性(constitutive activity)发现和提出十几年来,对疾病机制阐明、药靶筛选和新药研发等起到了巨大的推动作用。随着组成型活性相关理论和实验技术的不断进步和新功能的发现,如今GPCR已成为医药学领域的热点。     

C族G蛋白偶联受体激活过程

C族G蛋白偶联受体(G protein coupled receptor,GPCR)具有七螺旋跨膜域(heptahelical transmembranedomain,HD)、捕蝇夹域(venusflytrapdomain,VFT)和半胱氨酸富集域(cysteine-rich domain,CRD)等功能域,并在体内组成性形成二聚体。该文介绍C族G蛋白偶联受体激活进程中各功能域的构象变化,以及由此产生的构象学效应。     

甜味分子与G蛋白偶联受体Tas1R2/3的相互作用及激活机制

甜味分子与C家族G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)的成员之一甜味受体相互作用,从而激活受体并引起甜味觉的感知。本文简要总结了甜味受体(taste receptor 2 and 3,Tas1R2/3)的结构与功能、甜味分子与受体相互作用并激活受体的机制,并对甜味受体研究领域的发展前景进行了展望。甜味分子与受体相互作用机制的阐明对于理解甜味觉的产生与GPCR的结构与功能具有重要的意义。此外,甜味受体结构与功能的研究可为有针对性地设计新型甜味化合物提供理论基础。     

G蛋白偶联受体的结构与功能研究进展

G蛋白偶联受体(GPCR)是一类具有七个跨膜螺旋结构的超家族,参与机体内许多重要的生物学信号转导过程,其功能异常将引起一系列疾病的发生,因而是一类十分重要的药物作用靶标。近几年来,研究人员在GPCR的三维结构测定方面取得了一系列重要的研究进展,这些突破性成就不仅将GPCR家族各亚型及成员的基本结构特征清晰地呈现给人们,也促使人们对它们的功能展开了新一轮广泛而深入的探索。这为基于结构的药物设计,如具有功能选择性的变构调节剂等新型配体的设计,提供了大量重要的信息。现对最近两年在GPCR结构和功能研究方面所取得的重要进展进行综述,并对基于GPCR结构的药物设计及进一步研究进行了展望。     

黑素皮质素受体1的结构和功能

黑色素生成反应是受黑素皮质素受体l（MClR）调节的。MClR是G蛋白偶联受体（GPCR）超家族的成员之一,它在表皮和毛囊的黑色素细胞中表达。被促肾上腺皮质激素和α-促黑素激活的MClR,积极地与cAMP信号通路偶联,刺激黑色素合成,它也是褐黑素形成的一个通道。MClR的功能行为与GPCR信号出现的概念一致,包括聚合体偶联到更多的信号通路。另外,MClR也显示了独特的性质,如不寻常的高数量的自然变异通常与表型有关。因此,MClR是研究GPCR功能的一个理想模型。对MClR的结构和功能进行了简要综述。     

昆虫鞣化激素及其受体研究进展

昆虫通过多种激素调控蜕皮过程,以完成生长发育。鞣化激素与其受体结合,调节昆虫表皮发育及鞣化、翅的伸展和成熟、肌肉收缩、卵子边缘细胞的迁移等,对昆虫的生长发育具有重要作用。鞣化激素由两个亚基(BURS和PBURS)构成,主要在胸腹神经节中合成,两个亚基在结构及其进化上较为保守,氨基酸序列中均含有11个半胱氨酸残基,在某些特定的组织中具有独立的生物学活性。鞣化激素受体为G蛋白偶联受体(G protein coupled receptor,GPCR)亚家族成员,富含亮氨酸重复序列,被命名为d LGR2。LGR2的C端区域(含多个丝氨酸残基)和N端区域(富含亮氨酸重复结构域)对于其行使正常功能具有重要作用。鞣化激素释放至血淋巴中与LGR2结合,激活c AMP/PKA信号,使酪氨酸羟化酶(Tyrosinehydroxylase,TH)磷酸化,磷酸化的TH将酪氨酸(Tyrosine)羟化为多巴(DOPA),进而引起表皮的黑化和硬化过程。另外,昆虫鞣化激素亚基形成的同源二聚体可激活转录因子Relish,调控免疫反应。本文结合近年来该领域研究成果,对鞣化激素及其受体的分子结构特性和时空表达进行分析,同时,对其在翅的延展和成熟、表皮黑化和硬化以及免疫等方面的功能研究进展进行综述,为深入认识昆虫鞣化激素及其受体作用机制提供参考。     

Mrg受体家族与疼痛

Mrgs(Mas-related G protein-coupled receptors)是2001年发现的一类疼痛相关的新型G蛋白偶联受体(G protein-coupledreceptor,GPCR),其大部分成员mRNA特异地以非重叠形式表达于背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)和三叉神经节(trigeminal ganglion,TG)的非肽能(nonpeptidergic)神经元,这种特异性表达模式提示该家族受体在生理学和药理学上有特殊意义.Mrgs的发现开启了研究伤害性感受器发育和功能的新领域,有助于对伤害性感受的理解及镇痛药物的研发.综述了Mrgs的分类、分布、表达调控以及在感觉回路和伤害性感受中的作用等方面的研究进展.