G蛋白偶联受体二聚化在药物开发中所发挥的特异性作用(英文)

G蛋白偶联受体(GPCRs)是与G蛋白相偶联的七次跨膜受体,其成员有上千种,是重要的药物靶点之一。目前,GPCRs相关药物占市场上药物的40%-50%。在过去的十年中,对GPCRs主要以单体的形式存在着的这一假说做出了重新评估,大量事实证明GPCRs也能以同源或异源二聚体,甚至是高阶寡聚体的形式存在,比较热门的领域是GPCRs二聚化。最近研究表明同源或异源二聚化有不同于单体的特异功能特征,包括配体识别、信号转导、运输等。同时,在较少副作用治疗疾病的新药开发上,具有不同病理和信号转导途径的二聚体的出现开辟了新的领域。本综述主要介绍二聚体的特异结构及其特异的信号转导途径,从而有助于在GPCRs药物开发中取得丰硕的成果。     

G蛋白偶联受体异源二聚体及其偏向性配体:未来药物研发的新主角

不同类型G蛋白偶联受体(GPCRs)之间的异源二聚化作用已得到普遍认可,异源二聚体具有不同于单体和同源二聚体的高阶结构特点,这在一定层次上类似于变构调节机制,使得GPCRs异源二聚体呈现更高的信号特异性和多样性.成功筛选GPCRs异源二聚体的特异配体或偏向性配体,能够为研发降低副作用的药物提供新的策略.该文就GPCRs异源二聚体的信号特点及其偏向性配体的生理药理学价值和筛选GPCRs异源二聚体偏向性配体的技术做一简要综述.     

致幻剂激活5-HT2AR产生致幻作用的信号通路研究进展

经典血清素能致幻剂(又称致幻剂)是一种强大的精神活性物质可以强烈改变人的知觉、情绪和认知。目前普遍认为,致幻剂发挥致幻作用的主要靶点为5-HT_2A受体(5-hydroxytryptamine 2A Receptor, 5-HT_2AR)。研究发现,5-HT_2AR作为G蛋白偶联受体,除了偶联经典的Gα_q/11-PLCβ信号通路外,还可偶联Gα_i/o、Gα_12/13和β-arrestin2等信号通路。但是,与致幻作用相关的受体后信号通路尚无定论。该文总结了近年来致幻剂激活5-HT_2AR后产生致幻作用的信号通路研究进展,为阐明幻觉产生的分子机制及发现新的药物靶点提供依据。     

G蛋白偶联受体异源表达技术研究进展

G蛋白偶联受体(GPCRs)是具有7次跨膜螺旋的细胞整合膜蛋白,大约占人类蛋白质组的3%,它们广泛地参与到人体的细胞增殖、分化和迁移等各类生理活动中,是一类非常重要的药物作用靶点。GPCRs的结构学研究进展缓慢,因为它们在体内含量很低,必须通过体外重组技术才能获得大量有活性的GPCRs用于结构学研究。近年来,GPCRs已经在大肠杆菌、酵母、哺乳动物、昆虫杆状病毒、无细胞等多种异源表达系统中成功表达,该文对GPCRs在不同表达系统的高水平表达策略进行综述,为GPCRs的分子结构研究和以GPCRs为作用靶点的药物筛选研究奠定基础。     

孤儿G蛋白偶联受体及其作为新药靶点的重要意义

作为膜受体最大的一个家族,G蛋白偶联受体(GPCRs)参与了广泛的生理与病理过程,因而一直是新药发现及研究的最重要靶点。孤儿GPCRs(oGPCRs)是一类内源性配基未定、功能未知的GPCRs,作为创新药物的靶点具有重要的地位和意义。     

多巴胺诱导大鼠海马脑片Ca~(2 )-钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ活性的抑制作用(英文)

目的:研究多巴胺(DA)对大鼠海马脑片Ca~(2 )-钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CCDPK Ⅱ)活性的影响。方法:采用大鼠海马脑片体外培养模型,以~(32)P-掺入法测定CCDPK Ⅱ的活性。结果:外源性DA可显著降低大鼠海马脑片CCDPK Ⅱ活性,并有一定的浓度依赖性和时间依赖性。去除胞外的Ca~(2 )对不同浓度DA诱导的CCDPK Ⅱ活性抑制有部分或完全保护作用。阿扑吗啡(非特异性DA受体激动剂)、SKF38393(特异性D_1样DA受体激动剂)和喹吡罗(特异性D_2样DA受体激动剂)均可显著降低CCDPK Ⅱ的活性。Sch-23390(特异性D_1样DA受体拮抗剂)和多潘立酮(特异性D_2样DA受体拮抗剂)均可拮抗DA所诱导的酶活性抑制。结论:DA抑制海马CCDPK Ⅱ的活性,其作用机制与D_1样和D_2样受体以及胞外Ca~(2 )的内流有关。     

基于分子理化性质特征的小样本G蛋白偶联受体靶点结合活性预测的深度学习模型

目的 使用MolMapNet构建深度学习(deep learning,DL)模型,预测化合物对23个小样本(已知活性数据<250)G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptors,GPCRs)的结合活性,辅助发现GPCRs的新型药物。方法 从多个数据库搜集小样本GPCRs的活性数据集并进行预处理,使用MolMapNet构建DL模型;将建立的模型与已公布DL模型和ML模型进行比较;用神经肽S受体专利化合物对构建的模型进行评估。结果 构建了23个小样本GPCRs靶点的单回归模型,在10折交叉验证测试下,构建的模型在测试集上的均方根误差为0.373 6~1.199 8(其中20个<1),平均绝对误差为0.299 4~1.008 3(其中21个<1),R²为0.136 9~0.810 7(其中15个>0.5,9个>0.6);与已发表的大样本GPCRs(已知活性数据>250) DL模型和小样本靶点的ML模型相比,显示出相当的性能;使用构建的模型对专利中化合物进行活性预测,模型表现良好。结论 构建的23个回归模型能够预测化合物对特定靶点的生物活性,具有筛选结构新颖的药物的潜力,MolMapNet可用于小样本GPCRs的活性预测。     

别构调节G蛋白偶联受体及该受体别构调节剂研究

G蛋白偶联受体(GPCRs)介导多数激素及神经递质的细胞信号转导,同时也是最重要的药物作用靶点。相对于正位作用,对GPCRs别构调节具有能够达到高选择性、模拟生理性调制受体以及不易过度激活受体的特点而受到关注,A、B、C三族GPCRs均有别构调节剂被发现,有些已被用于临床。随着GPCRs别构理论研究的深入,若在别构调节剂开发策略指导下进行定向筛选和结构改造,将会获得更有前途的治疗药物。     

“川芎-当归”药对主要活性成分的网络药理学研究

目的 应用网络药理学方法探究川芎-当归药对的主要活性成分、靶点和药理作用机制。方法 研究时间为2020年9—12月。首先以“川芎”“当归”为关键词,在TCMSP 2.3数据库中检索药材的成分、靶点和对应疾病数据,构建“药物-成分-靶点-疾病”网络,进行基因本体（gene ontology,GO）分类富集分析、京都基因和基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路富集分析,探究“川芎-当归”药对作用机制。结果 “药物-成分-靶点-疾病”网络包含2个药物、10个活性成分,71个作用靶点,191种疾病。关键靶点涉及环氧化酶2(PTGS2)、过氧化物酶体增生激活受体γ(PPARG)、雌激素受体（ESR1）、β2肾上腺素能受体（ADRB2）、周期蛋白依赖激酶2(CDK2)、热休克蛋白90(HSP90)、促分裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)、胆碱能受体2(CHRM2)、5羟色胺受体2A(HTR2A)、凝血因子Ⅱ受体（F2R）、盐皮质激素受体（NR3C2）、内皮型一氧化氮合酶（NOS3）等,关键疾病涉及疼痛、心血管疾病、乳腺癌、阿...     

5-羟色胺受体及其激动剂和拮抗剂

近年来,在5-羟色胺(5-HT)的组织分布、生物合成和代谢研究的同时,对其受体研究也取得了重要进展。1986年Bradley等首次提出5-HT受体主要有三种类型,即5-HT_1、5-HT_2和5-HT_3受体。5-HT_1受体进一步分为5-HT_(1A)、5-HT_(1B)、5-HT_(1D)三种亚型。5-HT_2受体分为5-HT_(2A)和5-HT_(2B)两个亚型。5-HT_(1c)受体亚型与5-HT_2受体相似,将在一起讨论。另外,还存在5-HT_(1p)、5-HT_4受体等。这些新的进展使某些疾病的病     

5-HT受体拮抗剂ketanserin的临床应用

<正> Ketanserin(R41468)是竞争性5-HTS_2受体拮抗剂,能对抗5-HT的外周缩血管作用,是一新型抗高血压药物。 药理作用 5-HT(5-羟色胺,血清素)是一种自体活性物质,对神经系统、心血管系统、平滑肌以及血小板具有广泛的生理和药理作用。5-HT通过受体起作用,其受体有S_1(5-HT_1)和S_2(5-HT_2)两种     

G蛋白偶联受体二聚化研究进展

G蛋白偶联受体(GPCR s)是最大的细胞膜受体家族,具有七螺旋跨膜肽段结构。近年来,越来越多的研究认为这些受体以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。随着生物技术及分子生物学的发展,GPCRs二聚体研究已取得了很大的进展。该文就这些方面及同源、异源二聚体对受体结合及信号转导的重要作用作一简述。     

利用纳米荧光素酶快速预测G蛋白偶联受体结构

本文以β2-肾上腺素能受体(beta-2 adrenergic receptor, β2-AR)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)、血管紧张素Ⅱ-1型受体(angiotensin II type 1 receptor, AT1R)为例,建立可快速预测G蛋白偶联受体(G proteincoupled receptors, GPCRs) N端、C端、胞内环、胞外环、跨膜(transmembrane, TM)区氨基酸起始位置的方法,并通过此方法预测Mas相关基因G蛋白偶联受体X3 (Mas-related G protein-coupled receptors X3, MRGPRX3)的结构。具体操作为利用不依赖序列和连接的克隆方法 (sequence and ligation-independent cloning, Slic)将纳米荧光素酶(nanoluciferase, NLuc)插入GPCRs的不同位点,在同一受体表达水平相同的条件下,检测NLuc插入GPCRs不同位点对于发光值的影响。结果显示,当NLuc插入GPCRs不同位点时,检测到的NLuc发光...     

G蛋白偶联受体变构调节作用的研究进展

G蛋白偶联受体(GPCRs)是极为重要的药物靶点,提高靶向GPCRs药物的选择性和高效性仍是新药研发必须面对的关键性问题。GPCRs变构调节的研究结果表明,其变构作用机制和调节位点存在着复杂的多样性。GPCRs变构调节作用的研究可能会为受体亚型高选择性和高效性新药的研究提供新的契机。该文总结、归纳了近年来GPCRs变构调节作用的研究进展,以便较全面地了解GPCRs变构调节机制及其生物学意义。     

芳香哌嗪类化合物NAN-190是一个潜在的5—HT_(1A)5—羟色胺拮抗剂

已经证明芳香哌嗪类化合物能与5-羟色胺5-HT_(1A)和5-HT_(1B)受体结合。为设计新的5-HT_(1A)激动剂和拮抗剂,作者先排除那些与5-HT_(1B)活性关系密切的结构特点,然后设计并筛选出一些与5-HT_(1A)亲和力高的化合物。其中NAN-190既无1-(3-三氟甲苯基)哌嗪样激动作用又无拮抗1-(3-三氟甲苯基)哌嗪的作用,但具有能拮抗5-HT_(1A)激动剂8-羟基-2-(双-正丙氨基)-1,2,3,4-四氢化萘的作用,提示NAN-190可能是一个潜在的5-HT_(1A)拮抗剂。     

多巴胺和谷氨酸在纹状体脑片的相互作用:受体机制介导的CCDPKⅡ,PKA和LDH活性变化(英文)

目的:研究DA和Glu及其受体激动剂/拮抗剂对大鼠纹状体脑片Ca~(2 )/CaM依赖性蛋白激酶Ⅱ(CCDPKⅡ)、cAMP依赖性蛋白激酶(PKA)活性及乳酸脱氢酶(LDH)释放的影响,以探讨纹状体DA和Glu两个神经递质系统的相互作用。方法:用~(32)P掺入法测定大鼠纹状体脑片CCDPKⅡ和PKA活性,用比色法测定LDH的释放。结果:(1)NMDA受体拮抗剂MK-801能拮抗DA、D_1激动剂SKF 38393和D_2激动剂LY 171555对CCDPKⅡ活性的抑制作用。D_1拮抗剂SCH 23390和D_2拮抗剂spiperone均能拮抗Glu诱导的CCDPKⅡ活性降低。(2)DA和SKF 38393显著增加纹状体脑片PKA活性,MK-801可降低这种作用。(3)DA和Glu增加LDH的释放并与浓度成正比。MK-801拮抗DA诱导的LDH释放增加;spiperone能显著减少Glu诱导的纹状体神经元LDH释放。结论:DA和Glu的相互作用对调节纹状体神经元CCDPKⅡ和PKA活性及细胞功能是非常重要的。     

单分子技术在G蛋白偶联受体二聚体中的应用

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,GPCRs)不仅能以单体的形式发挥生物学作用,还可以相互作用形成同源/异源二聚体,后者是调节受体功能的一种重要方式,能改变下游信号蛋白的偶联,产生特异信号转导通路,介导一系列生理和病理过程,如心血管调节、能量代谢等。因此,GPCR二聚体成为新型药物靶点之一,备受关注。但是以往对GPCR二聚体的研究一直是按总体平均水平(ensemble average)进行,这隐藏了有价值的信息,失去了生物异质性的有用数据。单分子技术具有前所未有的时空分辨率,能够直接显示GPCR二聚体的内部状态、运动轨迹,以及随着时间和周围环境的变化而转变等,有助于进一步剖析GPCR二聚体的关键作用和相关药物的开发。因此,该文将对研究GPCR二聚体的单分子技术(如全内反射荧光显微镜、受激发射损耗显微技术、基态耗尽显微术等)进行简要综述。     

神经,消化系统,抗癌药物国内外研究开发的新进展

本文就国内外神经系统、消化系统、抗癌药物研究、开发进展情况(尤期是1992～1993年的新进展)作一概述。 一.神经系统药物 1.抗精神分裂症药 利哌利酮(riperidone,Risperidol)于1993年被批准上市。据报道,它是一种5-HT_2/多巴胺D_2-受体双重拮抗剂,副作用低,锥体外副反应比传统的精神抑制药少,最     

5-HT_(1B)受体增强野百合碱诱导的肺性高血压大鼠的肺血管对5-HT收缩反应(英文)

目的:研究肺动脉高压大鼠5-羟色胺引起的肺血管收缩反应及其与5-HT_(1B~-),5HT_(1D~-)受体的关系。方法:应用野百合碱(MCT)诱导的大鼠慢性肺动脉高压模型,通过离体肺动脉环实验建立5-HT的浓度-反应曲线,采用RT-PCR技术检测大鼠肺血管5-HT_(1B~-),5HT_(1D~-)受体mRNA表达。结果:MCT大鼠对5-羟色胺引起的肺血管收缩反应明显增强(E_(max)由38％±21％增加到50％±20％,P<0.05),肺动脉高压大鼠肺血管的5-HT_(1B~-)受体mRNA表达明显明显增多,MCT大鼠肺动脉5-HT_(1B)受体mRNA相对表达比从0.43±0.14增加到0.27±0.15(P<0.05)。结论:肺血管收缩与5-HT_(1B)受体有关,MCT大鼠肺动脉5-HT_(1B~-)受体mRNA表达水平增多与其对5-HT引起的收缩反应增强有关,提示5-HT_(1B)受体有可能成为治疗肺动脉高压的新靶点。     

代谢型谷氨酸受体5与神经系统疾病的研究进展

代谢型谷氨酸受体5(mGluR5)作为重要的mGluR之一,通过第二信使发挥生物学效应。mGluR5以二聚体形式主要分布于大脑皮质、海马和纹状体等区域,通过激活磷脂酶C-肌醇1,4,5-三磷酸-甘油二酯-Ca~(2+)和磷脂酰肌醇3-激酶-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白等信号通路,参与神经兴奋性网络调节、神经发生以及与学习记忆相关的突触可塑性形成。近来研究证实,mGluR5在神经性疾病中发挥着重要作用。研究表明,mGluR5的过度激活或抑制与多种神经性疾病的病理过程密切相关。多种选择性激活或抑制mGluR5活性的药物已被应用于神经性疾病的治疗。