G蛋白的研究与发展.docVIP

NANCHANG UNIVERSITY 科 学 训 练 论 文 （2012～2013年） 题 目：G蛋白偶联受体的研究进展 学 院： 理 学院 本硕实验班 专业班级： 12级本硕实验班 学生姓名： 熊杰 学号： 5901112152 起讫日期： 2013.4.1～2013.6.15 G蛋白偶联受体的研究进展 摘要 偶联受体是具有7个跨膜螺旋的蛋白质受体，是人体内最大的蛋白质家族。按G蛋白一级结构的同源性，可以分为A,B,C三族。 关键词 G蛋白偶联受体；固有活性；配体结合域 The research progress of G protein coupled receptors Abtract The coupling receptor is a protein receptor with seven transmembrane helix, is the bodys largest protein family. According to the homology of the G protein primary structure, can be divided into A, B, C three hierarchies. Key words G protein-coupled receptor；D im erization；Inherent activity G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors，GPCRs），又称为七α螺旋跨膜蛋白受体，是体内最大的蛋白质超家族，GPCRs的配体多种多样，包括生物胺、肽类、糖蛋白、脂类、核苷酸、离子和蛋白酶类。根据研究得到，大多数的GPCRs通过G蛋白调节细胞内信号传递，例如离子运输轨道等信号传递。 1 CPGRs结构 GPGRs的肽链由N末端，7个跨膜α螺旋，3个胞外环及3~4个胞内环组成。N端在胞外，C端在胞内，7个跨膜的α螺旋反复穿过细胞膜的脂双层，每个TM由20~27个疏水氨基酸残基组成，N端有7~595个氨基酸残基，C端有12~359个氨基酸残基，ECL、ICL各有5~230个氨基酸残基。【1】 2 GPCRs的分类 按G蛋白偶联受体一级结构的同源性，将GPCRs主要分为A、B、C三族。 A族，又称为视紫红质/β2肾上腺受体样受体族，它们的一级结构具有以下共同特点：N末端氨基酸残基少；ECL1与ECL2之间以二硫键相连；TM3的胞质面有保守的DRY基序；ICL3较长；C末端有棕榈化的Cys，形成ICL4；在7个TMα螺旋中有多个高度保守的氨基酸残基。 B族，又称为胰高血糖素/血管活性肽/降钙素受体样受体族，它们的一级结构具有以下共同特点；N末端的氨基酸残基多达100多个，由几个Cys形成二硫键的网络结构、ECL1与ECL2之间以二硫键相连；TM3没有A族中的DRY基序；ICL较长；C末端无棕榈酰化位点，不形成ICL4；保守脯氨酸的位置不同于A族受体。B族受体又分为4个亚族：①降钙素和促肾上腺皮质激素释放因子受体；②甲状旁腺激素受体；③胰高血糖素、类胰高血糖素肽、垂体腺苷酸环化酶活化肽、血管活性肠肽和分泌素受体；④Latrotoxin受体。 C族，又称为神经递质/钙受体样受体族，它们的一级结构具有以下共同的特点：N末端有500~600个氨基酸残基；ECL1与ECL2之间以二硫键相连；ICL3很短且高度保守；C末端无棕榈酰化位点，不形成ICL4；TM中的保守氨基酸残基不同于A、B族受体。C族受体又分为5个亚族：①谷氨酸受体；②γ氨基丁酸受体；③钙受体；④鼻神经外激素受体；⑤味觉受体。 2、配体结合域 GPCRs配体结合域多种多样，有些事由跨膜α螺旋形成的结合裂隙；有些是受体的胞外结构域；有些配体既与结合裂隙相互作用，由于胞外结构与相互作用。 A族受体的配体按分子大小分为两类；一类是小分子配体，另一类是大分子肽类配体。它们在A族受体的结合部位不同，小分子配体结合在受体跨膜α螺旋形成的结合裂隙中，而肽类配体主要结合在受体的胞外结构域。 B族与A族的肽类配体类似，B 族受体的肽类配体结合部委主要位于受体的胞外结构域。B族受体的N端在大多数配体与受体结合中起关键作用。例如分泌素、血管肠肽、胰高血糖素等肽类配体，它们不仅与受体的N末端结合，而且与受体的ECL相互作用。 C族受体的配体主要有谷氨、GABA和吧、钙离子。这些配体虽然分子小，但是其与A族小分子配体在受体上的结合部位不同，均位于受体胞外的N末端。 3.GPCRs活化的分子机制 GPCRs 配体的多样性决定了GPCRs处于静止构象 GPCRs分子内相互作用力已经被