背景^[1-6]

GPCR篩選與分析服務(wù)是針對(duì)不同細(xì)胞篩選G蛋白偶聯(lián)受體種類以及基于生化與細(xì)胞水平的GPCR功能分析（鈣流檢測、cAMP檢測、報(bào)告基因檢測、配體-受體結(jié)合實(shí)驗(yàn)）和藥物篩選，包括GPCR激動(dòng)劑篩選、GPCR拮抗劑篩選、GPCR調(diào)節(jié)劑、GPCR反向激動(dòng)劑篩選、靶向藥物篩選等。

G蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptor，GPCR）約有800-1000個(gè)成員，是生物體內(nèi)的受體超家族，同時(shí)也是重要的藥物治療靶點(diǎn)。G蛋白偶聯(lián)受體作為重要的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白，當(dāng)胞外配體與之作用時(shí)，其胞內(nèi)部分與G蛋白結(jié)合，激活G蛋白發(fā)揮生物學(xué)功能。目前約有30-40%的臨床藥物以GPCRs為作用靶點(diǎn)，治療疼痛、哮喘、高血壓以及免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病。

GPCR超家族的確切大小尚不清楚，但預(yù)測至少有810種不同的人類基因（或整個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因組的約4％）從基因組序列分析中編碼。雖然已經(jīng)提出了許多分類方案，但是超家族經(jīng)典地分為三個(gè)主要類別（A，B和C），在類之間沒有可檢測的共享序列同源性。迄今為止的一類是A類，占GPCR基因的近85％。A類GPCR的，超過一半的這些預(yù)測編碼嗅覺受體，而剩余的受體配體的通過已知的內(nèi)源性化合物或歸類為孤兒受體。盡管各類之間缺乏序列同源性，但所有GPCR都具有共同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)和機(jī)制。

GPCR(G蛋白偶聯(lián)受體)超家族是人體中最重要的藥物靶標(biāo)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方法被用于針對(duì)GPCR的藥物發(fā)現(xiàn)研究,這些方法極大的方便了藥物科學(xué)家的研究工作。腺苷受體在人體分布廣泛,參與了一系列的人體生理過程并涉及了例如神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及癌癥的病理過程。腺苷受體表達(dá)區(qū)域非常廣泛,并且很多功能在各亞型之間重疊,因此設(shè)計(jì)特異性和高選擇性的腺苷受體拮抗劑和激動(dòng)劑具有一定的困難。

視紫紅質(zhì)A組進(jìn)一步細(xì)分為19個(gè)亞組（A1-A19）。GPCR包括用于以下配體的一種或多種受體：感覺信號(hào)介質(zhì)（例如，光和嗅覺刺激分子）;腺苷，鈴蟾肽，緩激肽，內(nèi)皮素，γ-氨基丁酸（GABA），肝細(xì)胞生長因子（HGF），黑皮質(zhì)素，神經(jīng)肽Y，阿片肽，視蛋白，生長抑素，GH，速激肽，血管活性腸肽家族成員和加壓素;生物胺（例如，多巴胺，腎上腺素，去甲腎上腺素，組胺，血清素和褪黑激素）;谷氨酸（代謝型效應(yīng)）;胰高血糖素;乙酰膽堿（毒蕈堿作用）;趨化因子;炎癥的脂質(zhì)介質(zhì)（例如，前列腺素，前列腺素，血小板活化因子和白三烯）;肽激素（例如，降鈣素，C5a過敏毒素，促卵泡激素[FSH]，促性腺激素釋放激素[GnRH的]，神經(jīng)激肽，促甲狀腺素釋放激素[TRH]和催產(chǎn)素）;和內(nèi)源性大麻素。

應(yīng)用^[7][8]

GPCR篩選與分析服務(wù)可用于藥物受體篩選：

G蛋白偶聯(lián)受體(G protein-coupled receptors,GPCRs)主要通過激活G蛋白調(diào)節(jié)下游信號(hào),從而參與某些生理病理反應(yīng),而β-arrestin作為細(xì)胞內(nèi)的一種重要骨架蛋白,在絕大部分GPCR介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中具有重要調(diào)節(jié)作用,調(diào)控GPCR脫敏、內(nèi)吞、細(xì)胞增殖和基因轉(zhuǎn)錄,因此通過研究GPCR與β-arrestin的相互作用來研究GPCR介導(dǎo)的β-arrestin信號(hào)通路顯得非常必要。

在GPCR信號(hào)通路研究模型的建立與應(yīng)用及孤兒受體的藥物篩選實(shí)驗(yàn)中通過構(gòu)建叩頭蟲熒光素酶(Brazilian Cratomorphus distinctus;Emerald Luc;ELuc)片段分別與AGTR1(β2AR,GCGR)和β-arrestin1/2融合表達(dá)質(zhì)粒,其N端(1-415 aa)與β-arrestin1/2 N端融合(ELucN-β-arrestin1/2),C端(394-542 aa)與AGTR1(β2AR,GCGR)C端融合(AGTR1/β2AR/GCGR-ELucC),瞬轉(zhuǎn)至HEK293細(xì)胞中,分別采用Western blot、免疫熒光染色及鈣流實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證融合表達(dá)質(zhì)粒在HEK293細(xì)胞中的表達(dá)及其生物學(xué)活性。

然后共轉(zhuǎn)AGTR1/β2AR/GCGR-ELucC和ELucN-β-arrestin1/2至HEK293細(xì)胞中,通過對(duì)細(xì)胞轉(zhuǎn)染條件的優(yōu)化以及化合物刺激時(shí)間的研究,檢測在配體刺激下AGTR1(β2AR,GCGR)與β-arrestin1/2相互作用情況,并利用該檢測模型對(duì)已報(bào)道的AGTR1、β2AR的偏向性激動(dòng)劑進(jìn)行驗(yàn)證。

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