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。     

嗅觉受体在非嗅觉组织和细胞中的作用及其机制

嗅觉受体(olfactory receptor)不仅表达在鼻腔中,还广泛表达在全身其他部位,起着重要的生理作用.本文综述了非嗅觉组织和细胞中表达的嗅觉受体及其功能,这些嗅觉受体通过调控细胞周围的内源性化学物质,维持正常的生理功能,并且能在选定的外源性配体刺激下,表现出特定的功能.在医药领域,大约有40%上市药物的作用靶点都来自于G蛋白偶联受体(GPCR)家族,而嗅觉受体是GPCR中最大的基因家族,鉴于其表现出的重要作用,我们推测这些嗅觉受体可能成为未来重要的药物靶标.本文对非嗅觉组织和细胞中嗅觉受体功能的综述,一方面有利于将其作为潜在药物靶点,开发新的药物,另一方面也为中药中挥发性单体的药理作用提供了新的研究思路.     

G-蛋白偶联受体的发现及意义

G-蛋白偶联受体(GPCR)是一类最重要的细胞膜受体,介导多种信号分子的转导过程.它们的发现及深入研究一方面拓展了对许多生命现象的理解,另一方面也为疾病治疗提供了新的药物靶点.由于在GPCR研究方面的巨大贡献,莱夫科维茨和克比尔卡分享了2012年诺贝尔化学奖.通过介绍GPCR的研究历程来了解本年度诺贝尔化学奖情况.     

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。     

强啡肽单抗融合蛋白的克隆、表达及功能分析

G蛋白偶联受体(GPCR)长期以来是最重要的药物靶点家族,小分子药物层出不穷。然而受研发难度的限制,针对GPCR的抗体或大分子类药物屈指可数。我们利用选择性靶向κ阿片受体(KOR)且无法激活下游信号的单克隆抗体连接强啡肽(Dynorphin)基因、HEK 293F系统进行表达,纯化获得KOR强啡肽单抗融合蛋白,我们将此融合蛋白命名为APF(antibody-peptide fusion)。结果显示,获得的单抗融合蛋白二级结构未显著改变,保持了Dynorphin活性,可激活KOR相关下游蛋白(Gi)活性,调动β-arrestin信号。结果证明,基因层面实现抗体药物改构的可行性,该法可指导新一代抗体偶联药物的改造,为以GPCR为靶点的大分子药物开发提供了新的空间。     

药物靶点的选择和验证

药物靶点的选择和验证是药物开发研究中一个重要的环节.随着现代分子生物学技术的发展和人类基因组计划的完成,出现了大量可供治疗干预的新型分子靶点,对这些新型分子靶点进行验证成为药物开发科学家所面临的重要任务.为此,就药物靶点及其选择、验证所需的分子技术基础作一简要综述.     

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。     

β-arrestin和信号转导

β-arrestin是一类重要的信号调控蛋白和支架蛋白（scaffold）。在G蛋白偶联受体（G-protein-OOU-piedreceptor,GPCR）信号转导中,β-arrestin不但可以作为GPCR信号的负性调控分子,还能作为支架蛋白促进GPCR对其他信号通路的激活,如有丝分裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）途径。另外β-arrestin还能与转录因子调节蛋白,如IKB和Mdm2相互作用问接调节NF-κB和P53介导的转录。     

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。     

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.     

嘌呤能G蛋白偶联受体P2Y_(12)与一种抗血栓药形成复合物的晶体结构

<正>随着2012年诺贝尔化学奖的揭晓,人们的目光再次被聚焦到了人体内最大的膜受体蛋白家族G蛋白偶联受体(G protein coupled receptor,GPCR),由于其重要的生理、病理功能以及特殊的蛋白结构使之成为目前最热门的药物治疗靶点,给生物医药产业的发展带来了巨大的契机.为此,中国近年来不断加大     

小分子药靶——RNA药靶研究进展

对RNA药靶的特点、研究策略和针对RNA药靶的小分子药物筛选方法,进行了综述.RNA的三级结构作为分子相互作用的识别位点和结合位点对RNA的生物功能的实现具有重要决定作用,RNA分子同蛋白质一样将成为新型小分子药物的作用靶点.     

以EGFR为靶点的肿瘤分子靶向药物研究进展

随着分子生物学研究的进展,分子靶向治疗已成为除手术、放疗、化疗之外的第4种治疗方法,越来越多的用于临床治疗恶性肿瘤。分子靶向药物进入体内能够特异地选择致癌位点,杀伤肿瘤细胞,而不会波及周围正常的组织细胞,因此分子靶向治疗又被称为"生物导弹"。与传统化疗药物相比,分子靶向药物具有特异性强、疗效明显、副作用少等优点。按照分子靶向药物的性质主要归为两大类:一类是单克隆抗体,如西妥昔单抗等;另一类是单靶点或多靶点的小分子抑制剂,如吉非替尼等。表皮生长因子受体(EGFR)对肿瘤的生长、发展以及肿瘤干细胞的维持都有着非常重要的作用,并且在多种实体瘤中存在过表达或异常表达,因此在肿瘤治疗中,EGFR成为一个非常重要的用药靶点。现主要对目前国内已上市的针对EGFR的分子靶向药物最新的临床研究进展作一简要综述。     

肿瘤抗体研究进展

近几十年以来,随着生命科学的发展,已被生理学家们对肿瘤及治疗肿瘤的认识不断加深,从化学药物到天然植物药(如紫杉醇),再到当前的免疫靶向治疗药物(如以肿瘤细胞膜为靶点和以肿瘤血管生成为靶点的抗体药物)。科学家们通过对抗体分子的人源化改造,新型抗体分子的研究,药物可分解性无毒性等多方面的研究,使得抗肿瘤药物进入了一个全新的新时期,寄望研究出对癌症患者更友好更有效的药物。     

代谢组学在肿瘤药物靶点筛选中的应用进展

肿瘤是一种多因素参与造成机体各系统功能平衡紊乱的代谢性疾病,代谢重编程是恶性肿瘤的重要特征之一.研究"代谢指纹图谱"的代谢组学,通过揭示肿瘤或药物引起的宿主内源性代谢物的变化,为肿瘤药物靶点的筛选提供了可能.但目前对代谢组在肿瘤药物靶点筛选中的整体性综述并不多见,因此,本文在介绍了代谢组学筛选肿瘤药物靶点的流程的基础上...     

化学基因组学在抗真菌药物研究中的应用CSCD

真菌感染特别是侵袭性感染严重威胁人类健康,而我们应对真菌感染的药物种类却很少。基于细胞表型变化的抗真菌药物筛选,容易获得活性先导物,但后续对其作用靶点和作用机制的研究通常需要耗费更多的时间和精力,这已成为抗真菌药物研发的瓶颈。识别活性化合物的分子靶点,对于进一步优化改造先导物获得高效低毒的候选药物至关重要。化学基因组学能在活细胞基因组水平上发现先导物的作用靶点,利用该策略,近年来已有多个抗真菌先导物发现了作用靶点。该文主要介绍了化学基因组学的技术特点,以及近年来在发现抗真菌先导物作用靶点方面的应用。     

环氧化酶-2及其抑制剂，现在何处？又应走向何方？

本文回顾环氧化酶-2（COX-2）抑制剂的发展史和分析新的筛选方法：如平衡抑制剂对COX-1／COX-2的选择性,寻找双靶点或多靶点的抑制剂。在计算机辅助药物设计中结合更多的灵活的动力学原理,在天然分子的基础上设计新的药物分子,辅以脂质体包裹剂型实现药物靶向投递,以图研究出新一代更为安全的COX-2抑制剂来预防、控制癌症和其他疾病。     

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。