G蛋白信号蛋白的调节剂:新的多功能药物靶点

G蛋白信号调节(RGS)蛋白是新近发现的能调节G蛋白功能的蛋白家族.RGS能通过加速鸟苷三磷酸(GTP)水解抑制G蛋白信号,即其GTP酶活化蛋白(GAP)功能.此外,RGS还能通过其RGS区域和非RGS区域产生非GAP功能.此类蛋白的组织分布特异,受到信号传递物质的调节并能在活细胞产生特定功能,也因此而成为新的药理和治疗靶点.以RGS蛋白为靶点的药物分为5类增强内源性激动剂功能的药物;阻断外源性G蛋白偶联受体(GPCR)激动剂脱敏的药物;增强外源性激动剂功能的药物;RGS蛋白效应器信号抑制剂;RGS激动剂.     

G蛋白信号调节因子5在动脉粥样硬化发展中的作用

动脉粥样硬化是一种慢性炎性疾病,其中易损斑块已被确认为冠状动脉疾病潜在的危险因素.作为G蛋白信号调节蛋白(RGS)家族中的一员,RGS5能负性调节G蛋白信号通路,调控内皮细胞功能和炎性介质的表达,从而增加动脉粥样硬化斑块的稳定性,进而影响动脉粥样硬化的发生、发展.本文将对 RGS5与动脉粥样硬化发展中的作用做一综述.     

RGS与心血管系统的研究进展

G蛋白信号调节因子(regulators of G protein signaling,RGS)是一种具有多功能的蛋白质分子大家族,它们的共性是分子结构中拥有一个相同的核心为130个氨基酸残基的保守性RGS结构域,可以直接与活化状态下的Gα亚基结合使GTPase降解失活,从而负性调控G蛋白偶联受体(G protein coupled receptor,GPCR)信号相关信号通路反应。经过多年的研究,RGS分子可表达于20余种哺乳动物体内。在人体中,RGS被证实与多种系统疾病的发生、发展密切有关,包括肺、心血管、骨骼、肿瘤的生长等,已成为医学领域的研究热点之一。本文就RGS与心血管系统的研究进展做一简要概述。     

G蛋白信号调节蛋白5在肿瘤血管正常化中的作用

G蛋白配对的生理过程需要微调附属分子如G蛋白信号调节蛋白( regulator of G-protein signaling,RGS).作为肿瘤血管周细胞的标记物,RGS5最近已被确定在致癌的血管成熟和血管再造过程中起中枢作用.值得注意的是,缺乏RGS5肿瘤的血管形态标准化且血流丰富.同时,发现肿瘤血管的形态变化也导致淋巴细胞功能的改善和抗肿瘤免疫疗法的成功.因此,研究RGS5与肿瘤血管形态学的关系,可增强对血管再造的理解,促进抗癌治疗的改善.     

G-蛋白信号转导调节子4基因多态性和甲基化与精神分裂症的关联研究

目的:探讨G-蛋白信号转导调节子4(regulator of G protein signaling 4,RGS4)基因多态性位点和甲基化在精神分裂症患者和正常人群中的差异以及二者的关联。方法:选取闽南地区汉族精神分裂症患者129例和正常对照131例,提取被试外周血DNA,对RGS4的三个多态性位点(rs10759、r...     

G蛋白信号转导调节因子通过抑制MAPK和NF-κB通路缓解脂多糖诱导的人膝骨关节软骨细胞炎症反应实验研究

目的:探究G蛋白信号转导调节因子(RGS1)对脂多糖(LPS)诱导软骨细胞炎症反应的影响及其潜在的机制。方法:LPS刺激正常人关节软骨细胞体外模拟炎症损伤。采用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测细胞活性;实时荧光定量PCR(RT-qPCR)实验检测RGS1、白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、基质金属蛋白酶(MMP)2和MMP-9 mRNA表达水平;免疫蛋白印迹法(Western blot)测定RGS1、一氧化氮合酶(i-NOS)、环氧化酶(COX-2)、p-ERK1/2、ERK1/2、p-p38、p38、p-JNK、JNK、NF-κB p-p65和NF-κB p65蛋白水平;酶联免疫吸附法(ELISA)测定NO含量、MMP-2和MMP-9蛋白水平。结果:LPS处理可抑制细胞活力,刺激炎症因子和金属蛋白酶的表达和释放,促进RGS1表达。敲除RGS1显著缓解LPS诱导的炎症损伤,抑制金属蛋白酶的表达和释放,磷酸化ERK和NF-κB。结论:RGS1沉默缓解LPS诱导的炎症反应和金属基质蛋白酶的表达和释放,这些作用可能是通过抑制了ERK和NF-κB通路的激活。     

BRET技术在G蛋白偶联受体与β-arrestins相互作用研究中的应用进展

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)是一个重要的细胞膜受体超家族。β-arrestin 1和β-ar-restin 2是广泛存在于细胞内的调配器和支架蛋白,它们在G蛋白偶联受体的细胞内信号转导、脱敏、内化、复敏以及G蛋白非依赖的信号转导中发挥重要作用。生物发光共振能量转移(BRET)技术能够实时监测活细胞内GPCRs和β-arrestins的相互作用,可进一步阐明β-arrestin调节GPCRs的作用机制,有助于开发新一代影响GPCRs功能活动的药物。     

精神分裂症与神经调节素1、G72及G-蛋白信号转导调节子4基因的关联研究

目的探索神经调节素1(NRG1)、G72、G-蛋白信号转导调节子4(RGS4)基因变异的独立或联合作用与精神分裂症的关联。方法采用酶切或测序方法,对315例精神分裂症患者和347例正常对照者NRG1、G72、RGS4基因的13个单核苷酸多态性(SNPs)位点进行基因型检测和遗传关联分析。应用Lo-gistic回归分析和风险或保护基因型分层后卡方检验评估三基因的交互作用。结果单位点关联分析发现,NRG1的5个SNPs、G72的1个SNP、RGS4的2个SNPs与精神分裂症关联(P<0.05)。Logistic回归分析构建了三个基因交互作用模型,各自变量的OR分别为:nrg1=3.58,rgs4=1.24,g72_rs947267=1.45,nrg1*rgs4=3.03,nrg1*g72_rs947267=1.06。应用基因型分层后卡方检验表明,三基因存在协同风险效应(OR=2.35～4.05;P<0.05)。结论NRG1、G72及RGS4基因的单独或交互作用与精神分裂症关联。     

G蛋白偶联受体激酶2与肿瘤的关系及其调节机制研究进展

G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)是一种多功能蛋白,可通过调节G蛋白偶联受体(GPCR)信号转导,以及通过磷酸化或直接与大量的非蛋白相互作用来充当信号转导枢纽.GRK2可影响细胞增殖生存的级联调节网络,调控细胞代谢网络的关键途径,肿瘤细胞内的血管生成和炎性反应也与其有关.此外,GRK2还可与多种非GPCR及非受体底物(包...     

原发性高血压患者G蛋白信号转导调节蛋白-2基因的测序分析

目的 在新疆哈萨克族原发性高血压患者中进行测序分析,寻找新的G蛋白信号转导调节蛋白-2基因序列变异.方法 选择新疆哈萨克族原发性高血压患者94例,抽取静脉血提取DNA.采用PcR产物直接测序法,对94例样本的外显子区及其侧翼序列进行测序,检测G蛋白信号转导调节蛋白.2基因变异情况.结果 94例样本共检测出13个变异位点,包括5个常见变异和8个新发现变异位点,其中启动子区变异7个,内含子2个,外显子1和外显子5各检出1个新的错义突变(K18N和Y178C);-638A>G、-395G>C、1891-1892TC I/D和2971G>C以及-43A>T和2297A>G之间存在连锁不平衡关系(r<'2>>10.8).结论 RGS2基因在新疆哈萨克族高血压患者中检出的变异位点及频率存在种族特异性,外显子区的错义突变频率较低,是否影响血压调节需进一步的功能验证.     

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。     

β-休止蛋白的信号转导机制及其对平滑肌的作用

β-休止蛋白（β-arrestin）广泛分布于各种组织和细胞中,是重要的信号调控蛋白和支架蛋白。β-arrestin可以作为负性调控分子调节G蛋白耦联受体（G-protein-coupled receptor,GPCR）的信号转导,可以作为受体信使把信息传入细胞核,能与转录因子协同调节蛋白合成,介导胰岛素信号通路中信号复合物的形成,参与调节平滑肌的活动。本文将综述β-休止蛋白的信号转导机制及其对平滑肌的作用。     

嗅觉受体基因和蛋白的研究进展

嗅觉感知的起始是由嗅觉受体( olfactory receptor,OR)被气味分子激活,引起细胞内的信号转导,将气味的化学信号转变成电信号,传到更高的脑部结构,完成气味感知.OR基因属于多基因家族,编码的嗅觉受体蛋白(olfactory receptor protein)属于G-蛋白偶联受体超家族,有7个跨膜区域.嗅觉受体蛋白在嗅觉识别气味及信号传导过程中起着重要的作用.     

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。     

Structure-activity relationships of G protein-coupled receptors

The primary function of cell-surface receptors is to discriminate the specific signaling molecule or ligand from a large array of chemically diverse extracellular substances and to activate an effector signaling cascade that triggers an intracellular response and eventually a biological effect. G protein-coupled cell-surface receptors (GPCRs) mediate their intracellular actions through the activation of guanine nucleotide-binding signal-transducing proteins (G proteins), which form a diverse family of regulatory GTPases that, in the GTP-bound state, bind and activate downstream membrane-localized effectors. Hundreds of GPCRs signal through one or more of these G proteins in response to a large variety of stimuli including photons, neurotransmitters, and hormones of variable molecular structure. The mechanisms by which these ligands provoke activation of the receptor/G-protein system are highly complex and multifactorial. Knowledge and mapping of the structural determinants and requirements for optimal GPCR function are of paramount importance, not only for a better and more detailed understanding of the molecular basis of ligand action and receptor function in normal and abnormal conditions, but also for a rational design of early diagnostic and therapeutic tools that may allow exogenous regulation of receptor and G protein function in disease processes.     

A survey shows Beijing has 295 000 overweight kids

Background Angiotensin Ⅱ （AngⅡ） and platelet-derived growth factor （PDGF）-BB can induce hypertrophy in the cultured rat cardiomyocytes through different signal transduction pathways. Angll stimulates growth through G protein coupled receptor （GPCR）, while PDGF-BB acts via receptor tyrosine kinase （RTK）. Although there has been much development on the individual Angll and PDGF-BB mediated signal pathways, little is known about the interactions between these two factors. Therefore, the crosstalk between Angll and PDGF-BB mediated signal pathways in the rat cardiomyocytes was investigated in this study.
Methods Primary culture of neonatal rat ventricular myocytes was prepared. The amount of tyrosine-phosphorylated and non-phosphorylated PDGF-β receptor, Goq/11, and phospholipase C （PLC） β3 were measured by immunoblotting analysis. The statistical analysis was done by one-way ANOVA.
Results Tyrosine-phosphorylated PDGF-β receptor was increased by 120.60% at 1 minute and recovered to the control level at 10 minutes after Angll stimulation. Phosphorylation of PDGF-β receptor triggered by Angll was blocked by Iosartan, a specific antagonist of AT1 receptor. PLC inhibitor U73122, protein kinase C （PKC） inhibitor staurosporine （STS） and mitogen-activated ERK activating kinase （MEK） inhibitor PD98059 also inhibited the Angll-induced phosphorylation of PDGF-β receptor. PDGF-BB slightly increased the expression of Gao/11 protein.
Conclusion Angll transactivates PDGF-β receptor via AT1 receptor-Gaq/11-PLC-PKC pathway in the rat cardiomyocytes. ERK also participates in the transactivation of PDGF-β receptor triggered by Angll.     

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。     

Rho/Rho激酶信号通路异常激活与心血管疾病

Rho蛋白是一种小分子三磷酸鸟苷结合蛋白,目前已从哺乳动物中分离出20种Rho蛋白家族成员。骨骼肌细胞肌动蛋白组合和细胞运动主要受Rho激酶调节。Rho/Rho激酶信号通路是在体内普遍存在,它通过调节细胞内肌动蛋白骨架的聚合状态参与多种细胞功能,包括细胞收缩、迁移、黏附、增殖、凋亡及基因表达等。Rho/Rho激酶信号通路的异常启动在心血管疾病的发病机制和病理生理中发挥了重要作用,对此信号转导通路的研究可为心血管的预防和治疗提供新的靶点。     

白藜芦醇对细胞凋亡相关信号通路的研究

目的:研究不同浓度的白藜芦醇作用于宫颈癌细胞株Hela细胞后,细胞内凋亡相关信号转导分子和凋亡前蛋白的表达及功能改变.方法:用不同浓度的白藜芦醇处理培养Hela细胞一段时间,然后用Western blot检测信号转导通路中的主要信号分子及凋亡相关蛋白的表达.结果:白藜芦醇不同程度的抑制Hela细胞ERK和Raf和PDK-1的磷酸化,且可减少caspase-3前体,caspase-7前体的水平,增加caspase-7的水平.另外,白藜芦醇还可增加Bcl-2家族蛋白的Bax和Puma等的表达.结论:白藜芦醇主要抑制ERK和PI3K通路,上调Bcl-2家族蛋白的凋亡前分子,启动Hela细胞的凋亡.