活性G蛋白的檢測(cè)
瀏覽次數(shù):3562 發(fā)布日期:2014-8-29
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來(lái)自細(xì)胞外的信號(hào)絕大多數(shù)都是要通過(guò)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(guò)2%。G蛋白偶聯(lián)受體的信號(hào)需要通過(guò)異源三聚體鳥(niǎo)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(hào)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(guò)調(diào)控效應(yīng)蛋白的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。三聚體G蛋白就是通過(guò)這樣的循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)分子信號(hào)的“開(kāi)”與“關(guān)”,從而使得信號(hào)能夠得到正確有效的傳導(dǎo)。
GPCR介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的認(rèn)識(shí)對(duì)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(wèn)題之一就是:如何能夠檢測(cè)到GPCR或者說(shuō)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(wèn)題。然而,傳統(tǒng)的檢測(cè)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(cè)方法。該方法基于能夠特異性識(shí)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(cè)出G蛋白是否處于激活狀態(tài)。該方法除了具有簡(jiǎn)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(shì):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(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的科學(xué)家所夢(mèng)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(cè)方法的普及,G蛋白信號(hào)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