2016年08月22日訊 杜克大學領導下的研究人員發(fā)現了有關細胞信號傳導機制的一些新信息，在未來的某天可能會幫助指導開發(fā)出更特異的藥物療法。

　　多年來，已得到廣泛確認的科學研究詳細描述了在接收到來自激素、神經遞質或藥物的化學信號后，細胞改變功能這一機制的復雜性。

　　眾所周知，細胞外的受體啟動了這一信號傳導過程，通知一些蛋白觸發(fā)一系列級聯事件導致所需的反應，隨后一種脫敏機制使得細胞能夠回到基線。

　　然而，近年來這一過程顯示出額外的復雜性，似乎挑戰(zhàn)了基本假設，特別是關于這些信號在細胞內產生的機制和位置。

　　現在，杜克大學的Robert Lefkowitz博士領導研究人員報告稱，他們似乎解開了這個謎題。Lefkowitz現為杜克大學醫(yī)學系教授、霍華德休斯醫(yī)學研究所研究員，他因描繪出了一些細胞信號傳導分子，及確定了諸如β受體阻滯劑和抗組胺藥等治療方法利用它們的科學基礎，而分享了2012年的諾貝爾化學獎。

　　眾所周知，定位在細胞膜上GPCRs通?？杉せ罴毎麅鹊腉蛋白--這些分子開關將來自外部的信號傳送到細胞內部，告知細胞如何發(fā)揮功能。

　　這一激活過程后，由結合GPCRs的β- arrestin領導的脫敏會阻止進一步激活G蛋白，在一個稱作為內化或內吞作用的過程中將受體拉倒細胞內。最終這兩個過程將會沉默受體信號，使得細胞功能恢復原狀。

　　然而近年來，一些科學家們認識到甚至在已調動β- arrestin，將GPCRs內化到稱作為核內體的細胞區(qū)室中去后，一些GPCRs仍然繼續(xù)向G蛋白發(fā)送信號。

　　利用各種生物化學、生物物理和細胞方法，Lefkowitz研究小組描述了他們稱作為“mega-plexes”的，從前未知的GPCRs受體超級結構的存在、功能及構造。

　　不同于典型的受體和β- arrestin結合，這些mega-plexes通過它們的核心區(qū)連接G蛋白，同時通過一個尾區(qū)連接β- arrestin。由于β- arrestin只與受體的尾部互作，受體的整個內表面暴露出來，使得受體能夠持續(xù)激活G蛋白。

　　Lefkowitz 說：“這開啟了一個嶄新的領域，可利用它操控來自細胞內外部信號這種雙重性來獲得治療利益?！?/p>

　　共同第一作者Thomsen說，以往的一些研究表明，當G蛋白信號來自不同的細胞區(qū)室時細胞會做出不同的反應。

　　“因此，如果未來開發(fā)出的一些藥物能夠在特異區(qū)室中調控信號，或許能夠更好地治療某些疾病而具有更少的副作用。這樣的研究尚處于初始階段，離臨床應用還有數年之遙?！?/p>

　　G蛋白偶聯受體對于人類視覺感知非常重要。視網膜細胞上的GPCR接受到光子信號，視蛋白通過光變構反應將電磁波（就是光線）轉換為細胞信號，通過大腦解析后我們就能夠‘看’了。來自上海中醫(yī)藥大學、凱斯西儲大學、斯克里普斯研究所等機構的研究人員證實，協同作用的G蛋白偶聯受體激動劑與拮抗劑可以阻止光感受器細胞退化。

　　2015年3月，來自中國科學院上海藥物研究所、美國國立衛(wèi)生研究院、南加州大學等機構的研究人員，在G蛋白偶聯受體（GPCR）研究領域取得重大研究突破，揭示出了人類P2Y1受體的三維結構，發(fā)現了這一受體具有兩個完全不同的配體結構位點。

　　GPCR是細胞表面的一種重要受體，介導細胞外信號的跨膜傳遞。GPCR識別信號之后，是怎樣通過構象改變啟動細胞內部應答的呢？EPFL的科學家們通過計算機建模，向人們展示了GPCR結構轉變的詳細過程。他們發(fā)現，GPCR內部會形成一個持續(xù)性的水通道，這一步驟是信號跨膜傳遞的關鍵。人們可以在此基礎上，根據小分子干擾GPCR水通道的能力，篩選出更有效的治療藥物。

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網址: 諾獎得主Cell揭示細胞信號傳導新機制 http://m.gysdgmq.cn/newsview339935.html