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G 蛋白偶联受体 (GPCR)

G 蛋白偶联受体 (GPCR)

G 蛋白偶联受体 (GPCR) 是位于细胞表面的蛋白,能够识别出胞外物质并跨细胞膜传递信号。GPCR 会激活负责细胞内信号转导的鸟嘌呤核苷酸结合蛋白(G 蛋白)来传递信号。信号传递在各种细胞反应中都非常重要,包括细胞生长、基因转录、翻译后变化和与其他细胞通信。这样会引起体内调整以适应环境变化,如感觉受到威胁时心率加快,或光线昏暗时视觉发生改变。

仅人类基因组就包含至少 1,000 种不同的 GPCR,这些 GPCR 可检测激素、脂类、胺类、神经递质和光等。

GPCR 由三个区域组成。首先,胞外部分可检测并结合配体。其次,七次跨膜区域会发生构象变化。最后,这种变化会激活可触发相应 G 蛋白的羧基末端。


心肌细胞筛选

由于代表各种基因表达谱并具有与天然心肌细胞相似的表型鉴定特征,iPS 细胞源性心肌细胞成为备受关注的细胞模型。

G 蛋白偶联受体和离子通道

 

GPCR 是最大的蛋白家族,有 600 - 1000 个成员,并且已证实与许多正常生物学状况和病理学状况相关。它们也属于七次跨膜 (7-TM) 受体,并且大约 45% 的现代药物会以该蛋白作为目标靶点。GPCR 的功能极其多样,可识别各种不同的配体,包括光子、小分子和蛋白。

离子通道是细胞膜中可让离子进出细胞的孔道。人类基因组中有超过 400 个离子通道基因。它们中有很多已成为风靡当下的药物的靶标,可以使用如膜片钳技术的传统电生理学设备对离子通道活性进行直接测量,但其通量非常低。使用对膜电位改变敏感的荧光基团、钙流和钾流也可间接测定离子通道活性且通量更高。

 

监测 GPCR 活性以进行药物发现

 

GPCR 活性变化会引起细胞信号传导通路异常,从而导致炎症、心血管疾病、精神障碍、激素失衡和癌症。这就是 GPCR 成为药物发现核心的原因,由 FDA 认可的所有药物中,约有 34% 均靶向 108 种已明确的 GPCR。

在药物发现中,可使用各种测定法来监测 GPCR 活性和相应的细胞内变化。

钙是 GPCR 活性触发的一个重要信使,因此,细胞内钙信号传导变化是 GPCR 活化状态的重要指标。钙流检测可在药物筛选中监测细胞内钙水平。

监测钙振荡对预测候选药的体外毒性同样至关重要。

环磷酸腺苷 (cAMP) 是参与信号传导通路的另一个重要信使。细胞内 cAMP 水平变化表明存在特异性 GPCR-G 蛋白偶联,从 cAMP 检测中可以获得有关 GPCR 亚型的重要信息。

还可以通过 Transfluor 检测来监测 GPCR 活性,主要关注点放在 GPCR 结合配体后出现失敏。这些检测可用于药物筛选,以监测 GPCR 激活/失活和跨细胞膜移动。

 

检测 GPCR 早期先导物的解决方案

 

我们可提供各种检测和仪器解决方案来支持 GPCR 和离子通道功能研究,包括检测试剂盒、细胞筛选和成像系统以及微孔板读板机。

在这里,我们关注于使用 FLIPR 高通量细胞筛选系统、Screenworks Peak Pro 2 软件模块以及各种 FLIPR 检测试剂盒的应用,以便提供用于毒理学和先导化合物识别的高通量动力学筛选解决方案。

 

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