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(lián)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(diào)控著細胞對激素,神經(jīng)遞質(zhì)的大部分應(yīng)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(jié)構(gòu)和活性來幫助開發(fā)出更有效的藥物,激活或關(guān)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(lǐng)域的科學家。
科學家們指出,了解GPCR的三維結(jié)構(gòu)特征是理解這些因子功能,以及將其用于藥物研發(fā)的分子基礎(chǔ)。然而至今科學家們對于GPCRs結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)信息,通過一些創(chuàng)新計算機分析方法,系統(tǒng)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2月14日Nature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(nèi)非共價鍵連接網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)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 Babu和A. J. Venkatakrishnan,對于此項研究,Venkatakrishnan解釋道,“這項研究中發(fā)現(xiàn)的非共價鍵連接保守網(wǎng)絡(luò),能用于構(gòu)建G蛋白偶聯(lián)受體精確的計算機模型,從而有利于基于結(jié)構(gòu)的藥物研發(fā)”。
文章的另外兩位作者Xavier Deupi和Guillaume Lebon也補充道,“這項研究結(jié)果提出了關(guān)于解析GPCRs中某些氨基酸位點中的突變,為什么會引發(fā)疾病的一種重要起點,并且也有助于解釋在人類中出現(xiàn)的自然突變”。
近期G蛋白偶聯(lián)受體研究領(lǐng)域的最新進展,確定了幾種GPCRs的新結(jié)構(gòu),而這項研究則揭示了這種重要的蛋白家族結(jié)構(gòu)組織相似性的細節(jié)內(nèi)容。
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