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2012諾貝爾獎成果最新綜述:GPCR分子信號

日期:2013-02-20 09:53:58


G蛋白偶聯受體GPCRs)是一種與G蛋白有信號連接的膜蛋白,它能夠識別和傳遞來自細胞外的各種不同的信號,調控著細胞對激素,神經遞質的大部分應答,以及視覺,嗅覺,味覺等。

 

目前世界藥物市場上至少有三分之一的小分子藥物是GPCR的激活劑或者拮抗劑。科學家們希望通過了解它們的結構和活性來幫助開發出更有效的藥物,激活或關閉特異的信號而不影響其他的細胞過程,由此可見這種受體的作用十分重要,也是這個原因,2012年諾貝爾化學獎在04年后又再次頒給了這一研究領域的科學家。

 

科學家們指出,了解GPCR的三維結構特征是理解這些因子功能,以及將其用于藥物研發的分子基礎。然而至今科學家們對于GPCRs結構組織的特征還并不十分清楚。

 

來自英國MRC分子生物學實驗室等處的研究人員近期利用可公開獲取的GPCRs三維結構信息,通過一些創新計算機分析方法,系統分析了GPCRs,由此完成了一篇題為“Molecular signatures of G-protein-coupled receptors”的綜述性文章,公布在214Nature雜志上。在這篇文章中,研究人員繪制了跨膜螺旋中氨基酸之間的分子內非共價鍵連接網絡圖譜,而這些跨膜螺旋被認為在幾乎所有不同功能的GPCRs的三維結構中都是保守的。

 

文章的通訊作者是MRC分子生物學實驗室的M. Madan BabuA. J. Venkatakrishnan,對于此項研究,Venkatakrishnan解釋道,“這項研究中發現的非共價鍵連接保守網絡,能用于構建G蛋白偶聯受體精確的計算機模型,從而有利于基于結構的藥物研發”。

 

文章的另外兩位作者Xavier DeupiGuillaume Lebon也補充道,“這項研究結果提出了關于解析GPCRs中某些氨基酸位點中的突變,為什么會引發疾病的一種重要起點,并且也有助于解釋在人類中出現的自然突變”。

 

近期G蛋白偶聯受體研究領域的最新進展,確定了幾種GPCRs的新結構,而這項研究則揭示了這種重要的蛋白家族結構組織相似性的細節內容。