來自細(xì)胞外的信號絕大多數(shù)都是要通過分布于細(xì)胞表面的各種受體傳導(dǎo)到細(xì)胞內(nèi)部，從而引起細(xì)胞的生理反應(yīng)，發(fā)揮相應(yīng)的功能。

 

細(xì)胞表面最大的受體家族就是G蛋白偶聯(lián)的受體（G-Protein-Coupled Receptors， GPCRs）。編碼GPCR的基因有1000多個(gè)，占人類基因組總數(shù)超過2%。G蛋白偶聯(lián)受體的信號需要通過異源三聚體鳥嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白（G-Proteins）傳遞到下游的效應(yīng)蛋白（Effectors）。典型的G蛋白偶聯(lián)受體傳遞信號的基本原理是：特異性的配體結(jié)合到相應(yīng)的7次跨膜的G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）上，引起GPCR構(gòu)象的變化；構(gòu)象變化之后的GPCR能夠結(jié)合相應(yīng)的GDP結(jié)合狀態(tài)的三聚體G蛋白，并誘導(dǎo)三聚體的G亞基構(gòu)象發(fā)生變化，釋放結(jié)合的GDP。處于空置狀態(tài)的G亞基迅速與周圍環(huán)境中的GTP結(jié)合。結(jié)合了GTP的G亞基立即與GPCR和G亞基復(fù)合物分離。自由的G亞基和G亞基分別與下游的效應(yīng)蛋白結(jié)合，通過調(diào)控效應(yīng)蛋白的活性來實(shí)現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)。G亞基在同效應(yīng)蛋白結(jié)合的同時(shí)或者之后，水解結(jié)合的GTP成為GDP，于是G亞基在自身的調(diào)節(jié)下關(guān)閉功能，回到非活性的GDP結(jié)合狀態(tài)，并與G亞基形成三聚體，等待下一次信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。三聚體G蛋白就是通過這樣的循環(huán)來實(shí)現(xiàn)分子信號的“開”與“關(guān)”，從而使得信號能夠得到正確有效的傳導(dǎo)。

 

GPCR介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的認(rèn)識對于藥物研發(fā)具有非常重要的意義。但是，GPCR的結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，圍繞GPCR和G蛋白的研究的核心問題之一就是：如何能夠檢測到GPCR或者說G蛋白是否被激活？這是所有研究G蛋白的科學(xué)家都面臨的一個(gè)非常現(xiàn)實(shí)的問題。然而，傳統(tǒng)的檢測手段，例如同位素標(biāo)記的核苷酸，熒光標(biāo)記核苷酸，或者分光光度法，要么操作繁瑣難度大，要么靈敏度不夠，都不盡如人意。

 

最近，NewEast Biosciences的科學(xué)家發(fā)明了一種高度靈敏的基于特異性單克隆抗體的檢測方法。該方法基于能夠特異性識別GTP結(jié)合狀態(tài)的三聚體G蛋白或者小G蛋白的單克隆抗體，利用方便快捷的試劑盒，能夠迅速檢測出G蛋白是否處于激活狀態(tài)。該方法除了具有簡單、易操作、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)以外，還有一個(gè)最為吸引人的優(yōu)勢：具有捕捉到被固定的細(xì)胞內(nèi)的G蛋白的活化狀態(tài)的可能性。而這正是很多研究G蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的科學(xué)家所夢寐以求的功能。目前，該類型試劑盒已經(jīng)被100多篇高水平研究論文所引用。隨著這些檢測方法的普及，G蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究進(jìn)展必將進(jìn)一步加快。

轉(zhuǎn)自生命科學(xué)論壇