组成型激活突变体在G蛋白偶联受体研究中的应用

G蛋白偶联受体(GPCR）组成型活性概念的提出,使组成型激活突变体(CAM）成为研究GPCR的新方法。CAM促进了对GPCR的结构、激活机制、活性调节及病理生理的研究。通过对CAM的研究发现了GPCR激活的关键结构区域,提出配体受体相互作用的"扩充的三元复合物模型"和GPCR激活过程中存在多个中间激活态的观点。CAM在一定程度上模拟了野生型受体激活的失敏过程,并为疾病的研究提供新的思路。     

GPCR配体药效团数据库的构建

G蛋白偶联受体（GPCR）是人体内一类重要的药物作用靶标。针对GPCR配体进行了较全面的药效团模拟研究,有效地整合针对GPCR进行药物发现研究的数据,并构建了相应的药效团数据库。收集并构建了GPCR的8个大类17个亚型的不同配体共110个药效团模型,作为GPCR配体药效团数据库的首批数据。通过统计分析发现：87%GPCR配体药效团中含有疏水性基团（Hydrophobic, HY）、66%包含芳香性基团（Ring aromatic, RA）、45%含有正离子基团（Positive ions, PI）。GPCR药效团数据库的建立极大地方便了开发设计新的具有选择性的GPCR配体。     

2022年中华医学科技奖：医学科学技术奖二等奖项目(四)

G蛋白偶联受体(GPCR)是目前已知的人类基因组中最大的受体家族, 也是30%以上的临床处方药物的作用靶点。研究表明, 即使是作用于同一GPCR, 不同的药物引起的药理作用也不一样。明确重要疾病中的GPCR作为药物靶点, 阐明GPCR偏好性信号途径在生理活动中的功能和精确作用机制, 进而针对性地开发有效干预策略, 提高疗效并减少不良反应, 是现代药理学研究的重要内容之一。山东大学孙金鹏教授带领项目组, 多年来聚焦于GPCR的磷酸化编码和亚细胞结构区域信号转导, 创新性地提出了GPCR磷酸化编码的"笛子模型", 发展了GPCR偏好性信号转导的药理学理论, 阐明了GPCR偏好性途径的多种生理病理功能, 为靶向GPCR偏好性开发药物提供了重要的理论指导, 并进行了相应的科学实践。     

反向激动剂与心力衰竭治疗

近年来,随着反向激动剂的研究不断进展,其作为药物应用于临床取得诸多突破,目前已有部分具有反向激动作用的药物在临床广泛应用。反向激动剂β-受体阻滞剂能显著降低心力衰竭患者的死亡率,提高生存率,改善长期预后,是目前治疗心力衰竭的基础。虽然β-受体阻滞剂治疗慢性充血性心力衰竭疗效显著,但确切的作用机制仍不完全清楚,分子与细胞机制尚有待充分阐明,此将有益于未来临床应用。随着对反向激动剂β-受体阻滞剂的深入研究,将给心力衰竭药物的发展提供更广阔的空间,为心血管疾病的防治提供新的思路。1反向激动剂的概念     

单颗粒冷冻电镜揭开G蛋白偶联受体结构生物学研究的新篇章

G蛋白偶联受体（GPCR）是生物体内一类庞大而又多样的细胞膜蛋白。GPCR可以应细胞外信号发生构象变化,进而结合不同效应蛋白激活下游多种信号转导通路,调控众多生命活动过程,参与几乎所有病理过程的发生和发展。近年来,冷冻电镜技术在研究生物大分子结构方面取得了突飞猛进的发展,基于冷冻电镜的GPCR信号转导复合物的高分辨率三维结构不断出现。本文阐述了GPCR和G蛋白复合物相互作用的共性结构特征——受体第六个跨膜螺旋的构象变化,也展示了GPCR识别不同G蛋白亚型选择性的结构基础。单颗粒冷冻电镜提供了更加高效地鉴定受体与配体相互作用分子机制的方法,为GPCR信号通路的机制研究以及基于结构的药物理性设计提供了重要信息。     

血脂异常与慢性肾脏病的关系研究进展

自“脂质肾毒性假说”被提出以来,不少研究发现血脂异常在慢性肾脏病（CKD）的发生、发展中起重要作用,关于其具体机制目前仍在研究中。降脂治疗是CKD合并高脂血症治疗中的重要部分,目前主要包括过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）激动剂、他汀类药物、胆汁酸受体激动剂等药物。不同药物均能发挥降脂作用,有的还具有肾脏保护作用,临床应用时应根据患者个体情况选用。本文就血脂异常与CKD的关系研究进展作一综述。     

奥贝胆酸在原发性胆汁性胆管炎治疗中的应用

原发性胆汁性胆管炎（PBC）是一种慢性进行性自身免疫性肝病，其药物治疗往往依赖于熊去氧胆酸（UDCA）。而UDCA曾是唯一获美国FDA批准治疗PBC的药物。虽然UDCA在治疗过程中有着显著的临床效果，但仍有将近40%的患者应答不佳或出现耐药。奥贝胆酸（OCA）作为一种法尼醇X受体（FXR）激动剂，已由临床试验验证具有降低血清肝生化指标的重要作用。瘙痒是OCA最明显的药物不良反应，并且随着用药剂量的增加而加剧。本文就OCA在PBC治疗中的疗效和常见的不良反应作一综述。     

载脂蛋白的结构和功能与病毒病的预防和治疗

载脂蛋白（apo）是脂蛋白的重要组成成分,其主要功能是调节酶活性,介导细胞受体与脂蛋白结合,保持脂蛋白结构的稳定性。目前已发现数十种载脂蛋白,其结构的显著特点是分子中具有多个双性alpha螺旋及Beta-折叠结构。载脂蛋白的这种双性alpha螺旋结构是其结合及转运脂质的结构基础。在HIV外壳结构中的一种糖蛋白（gP）也具有这种alpha螺旋结构。近年研究表明,载脂蛋白和由载脂蛋白组成的脂质体还具有抗肝炎病毒、抗HIV病毒、抗单纯疱疹和中和细菌内毒素的功能。以脂蛋白和载脂蛋白为主要成分构成的脂质体已成为运载抗病毒和抗肿瘤药物受体的靶向性载体。     

RGS4对阿片受体信号转导途径中腺苷酸环化酶活性的影响

目的：探讨RGS4在整体细胞中对阿片受体信号转导途径中腺苷酸环化酶（AC）活性的影响。方法：采用共转染法将μ－受体，δ－受体和RGS4基因导入HEK－293细胞，受体结合法确定转染效率，用不同浓度的吗啡，DAMGO和DPDPE分别激活μ－受体和δ－受体，放射性蛋白竞争结合（非标记底物）法测定cAMP浓度。结果：受体被其特异的激动剂激活后，单独转染μ－受体或δ－受体基因的细胞其AC活性被抑制，且对激动剂表现出高度的剂量依赖性；空质粒（pcDNA3)转染的细胞之AC活性不受各种激动剂影响；同时转染RGS和μ－受体基因的细胞其AC活性虽然也呈现剂量依赖性抑制，但抑制的强度比单独转染μ－受体基因的细胞明显减北；RGS4和δ－受体基因共转染并不影响δ－受体对AC活性的抑制。受体结合实验显示RGS4不影响μ-受体和δ－受体的表达。结论：RGS4能逆转μ－受体对AC的抑制效应，但对δ－受体却没有相同的作用。这可能反映了不同阿片受体分子机制的差异。     

中药来源过氧化物酶体增殖物激活受体激动剂在治疗糖尿病方面的研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator activated receptors, PPARs)是配体激活的转录因子核受体超家族成员之一，其激动剂可以用于治疗糖尿病及其并发症。一些中药提取物具有PPARs激动剂活性，已被证实可以治疗实验性糖尿病及其并发症。综述了在中药中发现的已被阐明结构的PPARs激动剂，为其研究开发及糖尿病治疗药物的设计提供参考。     

G蛋白偶联受体寡聚体的研究方法

G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptors,GPCRs)能以同源或异源二聚体,甚至是高阶寡聚体的形式存在,这些形式有不同于单体的特异功能特征,例如生物合成、配体连接、脱敏、内化和降解,因此成为备受关注的药物设计靶点。而对GPCRs这些寡聚体形式进行药物设计首要的任务是要确定这些受体之间能否形成寡聚体。因此,本文将全面介绍用于研究GPCRs寡聚化的生物化学和生物物理方法。     

靶向G蛋白偶联受体的高通量药物筛选方法

G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptors,GPCR)是一类具有7次跨膜结构的膜蛋白。GPCR介导多种重要的生理功能,与很多疾病密切相关,是最重要的现代药物靶点家族。目前市场上有近50%的药物是以GPCR为靶点的。因此,GPCR分析方法和GPCR配体筛选方法的研究是当今世界新药研究的重点和热点。本文归纳介绍了近年来被广泛使用的GPCR药物发现方法,以及靶向GPCR高通量筛选技术的最新研究进展。     

G蛋白偶联受体与妇科肿瘤

G蛋白偶联受体(GPCR)是体内最大的蛋白质亚家族,其介导的信号通路广泛调控体内生理活动,如控制神经、心血管、免疫和内分泌等众系统功能。GPCR可能直接参与肿瘤生长、转移调控。GPCR介导的分子信号可以调控细胞内Wnt信号通路及促分裂素原活化的蛋白激酶(MAPK)信号通路,参与子宫肌瘤、子宫内膜癌、卵巢癌、乳腺癌等肿瘤的生长与转移过程。雌激素、促性腺激素释放激素类似物(GnRHa)、Wnt蛋白等通过与不同的GPCR亚型结合,将胞外信号传递给胞内特异效应器产生生物效应。该文着重介绍GPCR的结构、分类,并就近年来对GPCR的亚型受体信号通路与妇科肿瘤关系予以解读。     

G蛋白耦联受体二聚体药理学研究进展

G蛋白耦联受体(GPCR)作为几乎遍布人类每一细胞的功能受体,具有多种生理和病理学功能。GPCR通过激活细胞内的不同的G蛋白亚基,从而激活不同的胞内通路,产生不同生物学效应。近年来,越来越多的研究表明这些受体通过二聚体的形式参与调节生理活动,对信号识别及转导有重要作用,进而为生理变化及疾病治疗提供了新的靶点。现随着生物技术和分子生物学的发展,GPCR二聚体研究已取得了很大的进展。就GPCR所形成的同源、异源二聚体对生理及病理重要作用作一简述。     

GPCR-G蛋白融合传感器检测GPCR与G蛋白相互作用的灵敏度

目的 以GPR56-G 蛋白融合传感器为例,建立一种检测 GPCR 与 G 蛋白相互作用的高灵敏方法。 方法 将带有 NanoLuc 荧光素酶(Nluc)的G蛋白α亚基的 N 端融合到 GPCR 的 C 端,构建 GPCR 和G蛋白 α 亚基两者的融合蛋白为实验组,受体和G蛋白共表达作为对照组。在受体表达水平相同的条件下,利用生物发光共振能量转移(BRET)方法检测GPR56-Gα₁₂亚基融合蛋白、GPR56 和 Gα₁₂亚基共表达的组成性活力。利用BRET方法检测GPR56激动剂(P19)对 GPR56-Gα₁₂亚基融合蛋白相互作用的影响。 结果 BRET 比率结果显示,与对照组 GPR56 和 Gα₁₂亚基共表达相比,GPR56-Gα₁₂亚基融合蛋白具有更强的组成性活力(F=424.7,P<0.001);与对照组比较,P19激活实验组的半数有效浓度(EC₅₀)下降,差异有统计学意义(t=13.36,P<0.001),GPR56-Gα₁₂亚基融合蛋白对激动剂(P19)的感知更灵敏,亲和力更强。 结论 GPCR-Gα 亚基融合蛋白系统是一种检测GPCR与G蛋白相互作用更灵敏的方法。     

新型餐后血糖调节剂——格列奈类药物的研究进展

早期相胰岛素分泌能力的损害是引起2型糖尿病及其并发症的重要因素，格列奈类药物作为一种新型促胰岛素分泌的药物，起效快，作用时间短，较磺酰脲类能更好地控制餐时血糖的增高，降低餐后血糖高峰，与双胍类合用可以发挥协同效应。其安全性良好，极少发生餐后低血糖，并能预防糖尿病的心血管并发症等。本文就早期相胰岛素分泌与糖尿病的关系、格列奈类药物的药理特性及临床应用等作一概述。     

组胺H3受体在精神分裂症阴性症状和认知功能中的研究进展

 精神分裂症是一种严重的神经精神障碍,阴性症状和认知功能是精神分裂症的核心症状,其发病机制与各种神经递质系统的失调有关。组胺H3受体及拮抗剂在中枢神经系统中发挥独特且关键的作用,可以作为重要的药物干预靶点。目前,H3受体拮抗剂/反向激动剂对改善精神疾病的阴性症状和认知功能的结论不一致。因此,本文对组胺能H3受体及其拮抗剂在精神分裂症阴性症状和认知功能中的作用作一阐述,并对H3受体及其拮抗剂在精神分裂症阴性症状和认知功能治疗中的潜在用途进行展望。     

内皮素与心血管功能研究的最新进展

随着内皮素（ET）受体拮抗剂和转基因动物的大量研究，ET更多的生物学特性被发现，极大地加深了人们对内皮素作用的客观认识，尤其对维持正常心血管功能的调节及其与一氧化氮、血管紧张素Ⅱ等血管活性物质的关系有新的观点。而最初的关于ET仅作为强烈的血管收缩剂调节血压、过量表达导致各种疾病等观点受到挑战。如早期认为ET-1参与了缺血/再灌注损伤的发生发展，而最新研究表明，缺血前预先给予ET-1具有心脏保护作用，且ET-1具有心脏正性肌力的作用等。因此对其受体拮抗剂的某些临床应用提出质疑。