人類細胞中有許多G蛋白偶聯(lián)受體。作為細胞膜的一個重要組成部分,這些蛋白質(zhì)負責(zé)檢測身體內(nèi)細胞周圍的不同刺激,并將這些信息傳遞到細胞內(nèi)部。它們可能單獨或成對地發(fā)揮作用,這對它們的功能會產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。弗里德里希·亞歷山大大學(xué)(FAU)的科學(xué)家們與加拿大蒙特利爾大學(xué)的科學(xué)家們一起研究了G蛋白偶聯(lián)受體,以了解定制物質(zhì)是否會對這些受體形成配對以及它們的行為產(chǎn)生影響。他們現(xiàn)在已經(jīng)在《通信·生物學(xué)》雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
G蛋白偶聯(lián)受體是在細胞膜上發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì),它可以檢測到信使物質(zhì)(如神經(jīng)遞質(zhì))是否與細胞結(jié)合。這會觸發(fā)細胞內(nèi)的各種過程。盡管這些受體作為單獨的蛋白質(zhì)很活躍,能夠向細胞傳遞信號,但研究人員也知道,細胞膜上的不同受體相互作用,可以形成被稱為二聚體的對。
研究小組對這些成對的受體進行了更詳細的調(diào)查。他們研究了兩個受體的二聚體,一個是檢測神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的多巴胺D3受體,一個是被神經(jīng)降壓素激活的受體,神經(jīng)降壓素是一種由神經(jīng)細胞釋放的信使物質(zhì)。這些受體出現(xiàn)在大腦區(qū)域,在成癮的發(fā)展中發(fā)揮著作用。FAU的一個藥物化學(xué)家團隊已經(jīng)開發(fā)出了二價配體,與天然神經(jīng)遞質(zhì)不同,它可以同時與兩個受體結(jié)合。
該研究小組利用這些配體專門處理二聚體受體。如果這些受體都使用二價配體結(jié)合在一起,并因此形成一對,研究人員發(fā)現(xiàn),這對受體傳遞信號的方式與細胞中的單一受體不同。如果兩個受體都使用二價配體連接,那么多巴胺D3受體就會遷移到細胞內(nèi)部,這在傳統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)或物質(zhì)中很少發(fā)生。這意味著,多巴胺D3受體只會在細胞表面留下很少一部分。
研究人員目前正試圖優(yōu)化他們的二價配體,并找出二聚體受體轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)部對細胞本身有哪些影響。一個潛在的應(yīng)用領(lǐng)域是對成癮的研究,因為如果出現(xiàn)成癮,多巴胺D3受體的水平會在細胞表面增加。
該研究論文題為"Bivalent ligands promote endosomal trafficking of the dopamine D3 receptor-neurotensin receptor 1 heterodimer",已發(fā)表在《通信·生物學(xué)》期刊上。主要作者為Julian Budzinski。
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參考資料:https://www.nature.com/articles/s42003-021-02574-4