G蛋白偶联受体通路的研究

一项研究显示，G蛋白偶联受体通路是细胞信号转导的重要通路之一。其激活方式是，当配体与受体膜外区结合后，一方面使得膜内区与受体连接的G蛋白中α亚单位从βγ亚单位的结合中游离出来，与α亚单位相连的GDP被水解，并激活βγ亚单位，进而催化下游的效应因子，产生第二信使(图1);另一方面，受体激活(37亚单位，再通过调节RAS蛋白活性，启动和激活RAF/MEK/MAPK通路，从而活化下游的激酶系统。

G蛋白偶联受体家族调控的信号转导通路活化，许多神经肽与其相应受体的结合是SCLC细胞生物行为的分子基础，目前还没有阻断该通路的靶向治疗SCLC的临床报道。

图1 G蛋白偶联受体通路示意图

海外医疗机构爱诺美康介绍，G蛋白偶联受体（G Protein-Coupled Receptors，GPCRs）是一大类膜蛋白受体的统称。这类受体的共同点是其立体结构中都有七个跨膜α螺旋，且其肽链的C端和连接（从肽链N端数起）第5和第6个跨膜螺旋的胞内环（第三个胞内环）上都有G蛋白（鸟苷酸结合蛋白）的结合位点。

目前为止，研究显示G蛋白偶联受体只见于真核生物之中，而且参与了很多细胞信号转导过程。在这些过程中，G蛋白偶联受体能结合细胞周围环境中的化学物质并激活细胞内的一系列信号通路，结果引起细胞状态的改变。已知的与G蛋白偶联受体结合的配体包括气味，费洛蒙，激素，神经递质，趋化因子等等。

这些受体可以是小分子的糖类，脂质，多肽，也可以是蛋白质等生物大分子。一些特殊的G蛋白偶联受体也可以被非化学性的刺激源激活，例如在感光细胞中的视紫红质可以被光所激活。与G蛋白偶联受体相关的疾病为数众多，并且大约40%的现代药物都以G蛋白偶联受体作为靶点。

海外医疗机构爱诺美康了解到，G蛋白偶联受体的下游信号通路有多种。与配体结合的G蛋白耦联受体会发生构象变化，从而表现出鸟苷酸交换因子（GEF）的特性，通过以三磷酸鸟苷（GTP）交换G蛋白上本来结合着的二磷酸鸟苷（GDP）使G蛋白的α亚基与β、γ亚基分离。

这一过程使得G蛋白（特别地，指其与GTP结合着的α亚基）变为激活状态，并参与下一步的信号传递过程。具体的传递通路取决于α亚基的种类（Gαs,Gαi/o,Gαq/11,Gα12/13），其中两个主要的通路分别涉及第二信使环腺苷酸（cAMP）和磷脂酰肌醇。

海外医疗机构爱诺美康介绍，根据对人的基因组进行序列分析所得的结果，人们预测出了近千种G蛋白耦联受体的基因。这些G蛋白耦联受体可以被划分为六个类型，分属其中的G蛋白耦联受体的基因序列之间没有同源关系。

A类（或首类，视紫红质样受体）

B类（或第二类，分泌素受体家族）

C类（或第三类，代谢型谷氨酸受体）

D类（或第四类，真菌交配信息素受体）

E类（或第五类，环腺苷酸受体）

F类（或第六类，Frizzled/Smoothened家族）

其中首类即视紫红质样受体包含了绝大多数种类的G蛋白耦联受体。它被进一步分为了19个子类A1-A19。近来，有人提出了一种新的关于G蛋白耦联受体的分类系统，被称为GRAFS，即谷氨酸（Glutamate），视紫红质（Rhodopsin），粘附（Adhesion），Frizzled/Taste2以及分泌素（Secretin）的英文首字母缩写。一些基于生物信息学的研究着眼于预测那些具体功能尚未明了的G蛋白偶联受体的分类。研究者使用被称为伪氨基酸组成的方法利用G蛋白偶联受体的氨基酸系列来预测它们在生物体内可能的功能以及分类。