高剂量forskolin对大鼠Leydig细胞有非cAMP依赖性抑制作用

forskolin(F)是一种植物二萜,又是人们熟知的腺苷酸环化酶(AC)激活剂。与霍乱毒素和氟不同,它直接作用于AC催化亚单位。它还可通过G蛋白影晌受体介导的过程,协助激素对AC活性的调节。根据采用百日咳毒素进行的研究,作者以往的工作表明,低剂量的forskolin对AC和cAMP生成具有一种新奇的,高亲和力的抑制作用。在此,作者又报道了forskolin的另一种抑制作用。     

GPCR在类风湿关节炎中的作用机制研究进展

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)是一种以滑膜炎为特征的自身免疫性疾病,伴有异常免疫反应。G蛋白偶联受体(G protein coupled receptor, GPCR)是人体最大的跨膜受体家族,介导RA的发生发展过程,其相关信号通路在RA炎症和免疫应答过程中发挥重要作用。研究发现,GPCR/AC/cAMP相关通路,如β2-ARs/AC/cAMP、EP2/4/AC/cAMP和CXCR/AC/cAMP等信号通路,以及相关调节蛋白,如GRK和β-arrestins等,可能参与RA的淋巴细胞功能异常、血管生成及关节破坏等病理过程。由此,β2-ARs等受体以及GRK等调节蛋白可能作为RA的潜在治疗靶标。现通过简要阐述GPCR相关通路及其调节蛋白的特点,以期加深对GPCR参与RA调控的认识,为类风湿关节炎药物的开发提供新的思路。     

β-arrestin的生物学研究进展

β-arrestin 1和2是一类介导受体脱敏的重要可溶性蛋白质,对绝大部分与受体偶联G蛋白介导的信号转导具有重要调节作用,在G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors, GPCRs)脱敏、内化、复敏、细胞增殖反应和基因转录中具有重要地位.对β-arrestin介导的复杂信号通路的研究将揭示它们的调节功能对人类健康的影响,有助于开发新一代影响GPCRs的药物.     

应用进化踪迹及分子动力学模拟研究beta2肾上腺素受体突变活性

β2肾上腺素受体(β2adrenergic receptor,β2AR)是G蛋白耦联受体(G protein coupled receptors,GPCRs)超家族中的一员,也是研究治疗哮喘的关键药物受体靶标.采用进化踪迹(evolutionary trace,ET)方法分析肾上腺素受体家族跨膜区片段序列,识别出了44个保守的残基,然后将β2肾上腺素受体以及受体D130N活性突变体、D79N失活突变体进行分子动力学模拟,试图找出与受体不同功能状态相关的结构动力学特征.发现受体DRY motif中的D130远离R131而转向K149残基这一结构特征与受体活性高度关联,此外,从残基相互作用的变化推断出了受体helix 2,4 and 6伴随着受体活化而发生的运动.这些研究结果对进一步探索β2肾上腺素受体突变体的激活机制以及所诱发疾病的分子机理提供了依据.     

9-蒽羧酸对豚鼠心室肌动作电位和L型Ca电流的影响

目的 :研究 9 蒽羧酸 (9 AC)对豚鼠心室肌动作电位 (AP)和L型Ca电流 (ICa)的影响。方法 :电流钳配合制霉菌素膜穿孔方法记录心室肌动作电位 ,用全细胞式膜片钳 (Whole cellrecording)技术记录ICa。结果 :在低Cl-状态下 ,β肾上腺素能受体激动剂异丙肾上腺素 (ISO)可使动作电位时程 (APD)明显延长。 9 AC单独使用时对AP无作用 ,但在ISO的作用下 ,蛋白磷酸酶抑制剂 9 AC可使APD进一步延长 ,ISO和 9 AC的作用可被Ca2 通道阻断剂硝苯地平 (3μmol/L)所反转。电压箝实验发现 ,在 β 肾上腺素能受体激动剂ISO激发下 ,9 AC使ICa的幅度进一步增加。结论 :9 AC与ISO有协同作用。本文结果提示 9 AC敏感性蛋白磷酸酶参与Ca2 通道的调控过程。     

氟烷对慢性缺氧兔心肌β肾上腺素能受体的影响

用放射配基结合法和高效液相色谱电化学法分别测定氟烷对慢性缺氧免心肌β肾上腺素能受体（简称β受体）和血浆儿茶酚胺的影响。结果表明：慢性缺氧后兔心肌β受体密度明显下降,受体亲和力无明显变化,血浆肾上腺素、去甲肾上腺素明显升高。缺氧吸入氟烷后兔心肌β受体密度进一步下降,亲和力增加,血浆肾上腺素、去甲肾上腺素无进一步变化。常氧吸入氟烷后心肌β受体密度无明显变化,亲和力升高,血浆肾上腺素、去甲肾上腺素反而降低。结果提示,氟烷抑制常氧兔交感神经活动而不能抑制缺氧兔交感神经活动,氟烷不改变常氧兔心肌β受体密度,但降低缺氧兔心肌β受体密度。β受体密度降低与缺氧后升高的儿茶酚胺下调β受体数目有关,同时可能与氟烷改变了缺氧心肌细胞膜脂质流动性使受体易向膜内移动有关。     

乙酰胆碱对人胃粘膜上皮细胞和胃腺癌细胞 N受体β亚单位的影响

目的:了解乙酰胆碱(ACh)对人胃粘膜上皮细胞和胃腺癌细胞烟碱型胆碱能受体(N受体)β亚单位的影响及两者间的差异.方法:采用免疫组化法检测培养的人胃粘膜上皮细胞和胃腺癌细胞膜上N受体β亚单位的数量、数密度和面密度的变化.结果:胃腺癌细胞N受体β亚单位数量、数密度明显高于而面密度低于胃粘膜上皮细胞(P＜0.05).10-6mol/L ACh使胃粘膜上皮细胞N受体β亚单位的数目、面密度和数密度增加(P＜0.01),该作用未被阿托品阻断.两种浓度的ACh对胃腺癌细胞N受体β亚单位未见显著性影响.结论:低浓度ACh使培养的胃粘膜细胞N受体失敏,但对胃腺癌细胞N受体β亚单位的作用不明显.     

性激素受体在膀胱肿瘤生存预后中的临床价值

目的:观察性激素受体(雄激素受体和雌激素β受体,AR和ERβ)在膀胱癌中的表达,通过它们与临床病理特征和术后复发预后的相关分析来探讨性激素受体的临床意义与价值。方法:采用免疫组织化学SP法检测AR和ERβ蛋白在64例膀胱尿路上皮癌的表达。显微镜下随机选取5个400×高倍视野,每个视野计数100个癌细胞中的阳性细胞数,通过计算染色阳性的细胞率来评估受体蛋白的表达情况。结果:两种性激素受体蛋白均阳性定位于细胞核中。AR阳性表达率为26.6%,ERβ阳性率为81.2%。AR和ERβ的阳性表达率在男女性别方面均无统计学差别(P=0.1982,0.0669)。随着膀胱癌病理分级升高,AR和ERβ的阳性表达率均增高(P=0.0182,0.0360)。同时,AR和ERβ的表达与患病年龄,膀胱内肿瘤数目,肿瘤大小,肿瘤的临床分期均无统计学相关性(P均>0.05)。术后随访患者时间为2-81月,生存分析显示:AR与肿瘤的复发间隔期和5年复发率相关(P=0.0442)。ERβ则与肿瘤患者的总生存期相关(P=0.0001)。阳性表达AR的患者,复发间隔时间增长,5年复发率较低;ERβ阳性患者总生存期较长。结论:性激素受体AR和ERβ阳性表达于临床膀胱癌组织中,并且均与膀胱癌的分化密切相关。这提示AR和ERβ可能在膀胱癌的发生发展中起一定作用。同时,两种蛋白还能作为评估膀胱癌复发预后的预测指标。     

雌激素的心脏保护作用——与β1-肾上腺素受体的相互作用及其信号通路

雌激素是女性体内主要的类固醇性激素.对于心肌缺血性伤害,切除卵巢的成年雌性大鼠在β-肾上腺素受体激动时,比正常雌性大鼠呈现更严重的心肌损伤;而去卵巢后的雌激素替补组大鼠对β-肾上腺素受体激动时心肌缺血性伤害的反应则又回复到正常雌性大鼠水平,这为雌激素对抗缺血性伤害的心脏保护作用提供了证据.雌激素的这种保护作用是通过下调β1-肾上腺素受体的表达来实现的.也有研究证明,雌激素能抑制蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)的表达和活性,PKA是Gs蛋白/腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase,AC)/cAMP/PKA通路的第二信使,而该通路最终影响心肌的收缩功能.有初步证据表明雌激素还能抑制β1-肾上腺素受体通路下游的另一种第二信使钙调蛋白激酶Ⅱ-δc(Ca2+/calmodulin kinase Ⅱ-δc,CaMKⅡ-δc)的活性,而CaMKⅡ-δc参与PKA非依赖性的细胞凋亡.即时给予生理浓度雌激素可不通过雌激素受体而直接抑制心肌β1-肾上腺素受体并减弱Ca2+内流.此外,脑研究也显示雌激素能抑制负责调节动脉血压脑区的β广肾上腺素受体活性.因此,雌激素和β1-肾上腺素受体之间的相互作用及其信号通路十分复杂.雌激素不仅主导性别决定,在机体其它功能例如心脏保护方面也具有重要作用.     

生物感受器纳米体揭示源自核内体的G蛋白偶联受体的信号传导

<正>配体与位于细胞膜表面的G-蛋白偶联受体(GPCR)如β2肾上腺素受体(β2-ARs)结合,促进异源三聚体G蛋白解离,这代表了GPCR介导的信号转导的起始,是调控细胞生化反应的关键步骤。激活的β2-ARs磷酸化并与β-抑制蛋白结合,经网格蛋白包被的衣被小泡内吞,由此认为经典的β2-ARs信号局限于细胞膜上。作者构建了两种纳米粒,Nb80能选择性与配体β2-ARs复合体结合并能稳定激活的受体构象,可作为受体激活的生物感受器;Nb37能特异性识别刺激性G蛋白Gαs,是活化Gαs的生物感受器。采用全内反射荧光显微镜(TIRF),作者观察到β2-ARs位于静息状态的HEK293细胞膜上,而Nb80-GFP     

与阿尔兹海默症相关的G 蛋白偶联受体研究进展

G蛋白偶联受体(GPCRs)在大脑信号传递中至关重要,而在阿尔兹海默症(AD)中,G蛋白偶联受体通过调控α-、β-及γ-分泌酶分泌、淀粉样前体蛋白(APP)生成及β-淀粉样蛋白(Aβ)降解,直接影响β-淀粉样蛋白在神经系统信号级联反应;另外,阿尔兹海默症中β-淀粉样蛋白的生成可以扰乱G蛋白偶联受体功能.因此,阐明G蛋白偶联受体与阿尔兹海默症发病之间的关联有助于开发以G蛋白偶联受体为靶点的阿尔兹海默症治疗药物.     

基因多形性与抗心力衰竭药物疗效

临床上常用的一种通过阻断β受体的抗心衰药物只对50％的病人有效。基因研究发现，β受体基因多形性与该药物的疗效有关。在人群中，β受体基因有两种常见表型，一种表型表达的受体在蛋白结构的特定部位含精氨酸，另一种表型表达的受体在蛋白结构的这一部位含有的是甘氨酸。每个人从父母那里遗传两套基因，因此人们有的有两条合成含精氨酸受体的基因；有人有两条合成含甘氨酸受体的基因；还有人有一条合成含精氨酸受体的基因，一条合成含甘氨酸受体的基因。将人的合成含精氨酸受体的基因转给小鼠，这种小鼠不仅易于发生心衰，而且对β受体阻断剂反应好。     

β肾上腺素受体与心力衰竭

β肾上腺素受体中的β1和β2亚型是调节心脏功能最重要的两种蛋白。在此将阐述β肾上腺素受体亚型信号转导对心脏的生理功能与心力衰竭的关系,并综合介绍β肾上腺素受体系统中一些关键蛋白的基因多态性与心力衰竭的易感性、预后及药物治疗效果的关联。最后,将探讨如何应用功能选择理论和基因组学发现新的心衰治疗靶点和新药,为新药研发和个体化医疗提供思路。     

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。     

β-arrestin与β-肾上腺素受体

2012年度诺贝尔化学奖授予了美国科学家罗伯特.莱夫科维茨（Robert J.Lefkowitz）和布莱恩.克比尔卡（Brian K.Kobilka）,以表彰他们在G蛋白偶联受体研究中的贡献。从Robert J.Lefkowitz最初研究β-肾上腺素受体（β-adrenergic receptor,β-AR）减敏机制时发现β-arrestin1至今已有20多年,随着对β-arrestin在细胞信号转导中作用研究的逐渐深入,发现β-arrestin参与β-AR的减敏、内化和降解;近年来又发现,依赖β-arrestin的β-AR信号转导通路具有＂偏向激活＂现象,并提示这种依赖β-arrestin的＂偏向激活＂信号转导通路具有心脏保护作用。β-肾上腺素受体阻滞剂的发现和临床应用被视为20世纪药物治疗学上里程碑式的进展,是药物防治心脏疾病的最伟大突破,很多心血管药物都以β-AR为靶点。但是,由于目前受体药物均是针对受体本身的调控,这样在阻断了受体介导的病理性信号通路和功能的同时,也阻断了受体介导的正常生理性信号通路和功能,造成了严重的毒副作用。所以,研发能选择性阻滞β-AR过度激活介导的病理性信号通路和功能的同时,保留受体介导的正常生理性信号通路和功能（如β-arrestin信号通路）的药物,对治疗心血管疾病有重要意义,受体功能选择性的配体药物将成为未来药物的研究方向。该文将回顾β-arrestin的发现过程,综述其与β-AR的相互作用,期望能为心脏疾病的药物治疗提供参考。     

人生长激素突变体的制备及其对受体亲和力和生物活性的研究

本文采用DNA重组技术制备了三种重组人生长激素(recombinant human growthhormone,rhGH)突变体,并测定了其受体亲和力及对去垂体大鼠的促体重增加活力。实验结果显示其受体亲和力大小依次为:rhGH-E174A>rhGH-G120R>rhGH>rhGH-G120T。 rhGH-G120R和rhGH-G120T二种突变体相比rhGH来说,对去垂体大鼠促体重增加生物活性明显降低;rhGH-E174A突变体则完全丧失生物活性。由于rhGH-E174A的受体亲和办高于rhGH,表明它是一种较强的hGH拮抗剂,可能成为一种药物,在临床上用于治疗因hGH分泌过多而引起的疾病(例如巨人症,肢端肥大症等)。     

我国科学家发现阿尔茨海默症致病的新机制

2006年11月19日,国际著名学术期刊NatMed网络版在线发表了我国科学家关于β淀粉样蛋白产生过程新机制的最新研究成果。中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所裴钢院士研究组经多年研究后发现,β2-肾上腺素受体被激活后,增强γ-分泌酶的活性,进而能够增加导致阿尔茨海默症的β淀粉样蛋白的产生。这项发现揭示了阿尔茨海默症致病的新机制,并且提示β2-肾上腺素受体有可能成为研发阿尔茨海默症的治疗药物的新靶点。阿尔茨海默症(老年痴呆症)是一种以进行性认知障碍和记忆力损害为主的中枢神经系统退行性疾病,患者初期出现记…     

β-Arrestins参与GPCRs信号通路的分子机制

β-抑制蛋白(β arrestins)是一类在β肾上腺素受体激酶（βARK)提纯过程中发现的重要支架蛋白和信号调控因子;G蛋白偶联受体（GPCRs）为7次跨膜受体,在细胞信号转导中发挥关键作用,是很多临床药物的作用靶点. β-抑制蛋白作为衔接蛋白,调控GPCRs相关的信号通路,介导GPCRs的脱敏、内化、循环、复敏等生理过程,影响多种疾病的进程. 本文总结了β-抑制蛋白参与GPCRs信号通路的研究进展,侧重阐明了其中的分子机制,以期为开发新一代调控GPCRs功能活性的相关药物提供理论基础.     

热休克蛋白90参与糖皮质激素及其受体对气道黏蛋白5AC表达调控的机制

目的:探讨热休克蛋白90(HSP90)在糖皮质激素(GC)信号通路中的作用及其对气道黏蛋白(MUC)5AC表达的调控机制。方法:体外培养气道上皮细胞株BEAS-2B,给予HSP90特异性阻断剂格尔德霉素(GA)和地塞米松(DEX)刺激,比较各组MUC5AC的含量,糖皮质激素受体(GR)的核蛋白表达和GR结合活性。结果:与对照组相比,DEX组的MUC5AC mRNA和蛋白水平降低,伴GR核蛋白水平增高(P0.05);与DEX组相比,GA+DEX组MUC5AC mRNA和蛋白水平升高,GR核蛋白水平降低。放射配体结合实验显示,与对照组相比,GA组的受体最大结合容量(Bmax)降低,平衡解离常数(Kd)升高。结论:HSP90可参与GC及GR的抗气道黏液高分泌效应,其抑制剂可阻断上述效应,该效应是通过降低GR的结合活性来调控的。     

α1Β-肾上腺素受体的磷酸化与减敏

α1Β-肾上腺素受体(α1B-AR)的减敏是一个复杂的过程,它包括同源性减敏和异源性减敏.同源性减敏主要是由G蛋白偶联受体激酶(GRKs)和arrestins介导的快速过程,同时可伴随异源性减敏发生.许多途径都可引起异源性减敏,在此简要综述了四种引起异源性减敏的途径:(1)非肾上腺素受体引起的蛋白激酶C激活引起α1Β-AR磷酸化或减敏; (2)激活与Gq偶联的受体,如ETA受体,使α1Β-AR磷酸化或减敏; (3) 激活与Gi偶联的受体,如溶血磷脂酸受体, 使α1Β-AR磷酸化或减敏; (4)受体通过内源性酪氨酸激酶活化引起α1Β-AR磷酸化或减敏. 所有这些减敏机制都只是初步探索,确切机制和意义有待进一步研究.