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GPCR二聚体别构调节的药理学作用
传统的观点认为G蛋白偶联受体(G protein coupled receptor,GPCR)主要以单体形式存在,其作用是线性的,即配体结合到正位作用位点来引起信号下游传导.但大量事实证明,GPCR也能以同源或异源二聚体的形式存在.在二聚体中,由于配体结合到二聚体中的一个单体而引起对另一个单体的别构调节,从而形成别构位点,使受体的信号途径发生改变,引起一系列功能变化.别构调节剂与传统的激动剂相比有许多优点,因此是重要的GPCR靶标的候选药物.本文就GPCR二聚体的别构调节对受体功能的影响,以及筛选GPCR二聚体别构药物的技术做一简要综述,从而有助于GPCR药物的开发和利用.
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生物发光共振能量转移技术在蛋白酶活性检测中的应用
生物发光共振能量转移（BRET）是20世纪中叶在海洋生物，例如维多利亚水母和软体珊瑚虫海肾中发现的一种自然现象[1]，能量从生物发光蛋白如荧光素酶（供体）转移到荧光物质（受体）。在软体珊瑚虫海肾中海肾荧光素酶将腔肠素氧化，发出波长为480 nm的光，与近距离的海肾绿色荧光蛋白之间发生一个非辐射的能量转移，发出509 nm的光[1-3]。实际上，共振能量转移理论早在1948年就已经被 F?rster提出并被称为共振能量转移（F?rster resonance energy transfer，FRET）[4]。根据供体不同，共振能量转移分为以荧光物质如荧光蛋白[5]、有机分子[6-7]、纳米无机荧光材料等为供体的 FRET以及荧光素酶或者发光蛋白为供体的 BRET[8]。共振能量转移发生时，供体发出的部分光转移到受体荧光蛋白，受体发出波长更长的光。共振能量转移只有在受体分子的吸收光谱与供体分子的发射光谱有效重叠后才能发生。其发生取决于供体分子与受体分子的距离（一般在1~10 nm）和两者的相对方向[9-10]。
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分子灯塔技术及其在基因检测研究中的应用
分子灯塔(Molecular beacons)是近年兴起的利用核酸杂交技术对核酸分子进行检测的新技术，由纽约市公共健康研究协会的Tyagi等［1］于1996年首先建立。因其在与核酸分子互补结合之后荧光素便能开始发光，故称为“分子灯塔”。它的建立为研究核酸分子的组成、含量及对PCR过程中进行实时监测提供了快速、特异、方便的新方法，在基因检测领域有着广阔的应用前景。现试就其构成、原理、热力学特性、优缺点及在基因检测中的应用作一简要综述。 一、分子灯塔的构成、原理及热力学特性 分子灯塔是具有“发夹”样结构的单链寡核苷酸探针，一般为含20～30个核苷酸的2部分组成：环状部分及茎部。环状部分为单链核酸，与目标链形成特异的互补结合，茎部的2条核苷酸链互补，形成双链分子，大多含有5对碱基。茎部的末端分别与荧光素(5′端)和淬火物质(3′端)结合，淬火物质大多为4-4′二甲氮基苯偶氮苯甲酸，荧光素和淬火物质因研究目的不同可自行设计。茎部的双链互补结构使末端的荧光素和淬火物质紧靠在一起，因荧光素共振能量转移［2］作用而使荧光被吸收，这样荧光素就不能发光。当分子灯塔的环状部分与目标链特异性结合时，所形成的杂交分子比茎部双链结构更稳定，它的刚性使茎部双链分子分离，也就使荧光素和淬火物质相分离，通过自发构型重组作用，在室温下就可使荧光素发光得以恢复，通过荧光仪或合适配置的显微镜可观察到。在分子灯塔与目标链结合的过程中，因环境温度的不同，存在着3种不同的状态：在低温时与目标链结合，即为结合态，当温度升高至42℃时，分子灯塔与目标链的复合物变性，成为“发夹”样结构，导致荧光强度的下降。当温度升高至54℃时，出现茎部结构的变性，分子灯塔成为松散的随机卷曲状态，荧光强度上升。相比之下，如果分子灯塔与目标链有一个核苷酸不能互补，则解链温度要相应地下降约14℃［3］。
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GPCR偏向性配体介导的选择性功能
G蛋白偶联受体(GPCR)是当今药物治疗中有效靶向作用的受体超家族之一,它在人类的正常生理状态和疾病过程中都发挥着极大的功效.近年研究发现,GPCR脱敏作用的调节器β-arrestin,可作为真正的衔接蛋白将信号转导到多重效应途径.β-arrestin介导的信号对生化和功能方面的影响力都不同于传统G蛋白介导的信号.由此发现辨别出的多种G 蛋白-偏向配体或β-arrestin偏向配体,不仅是用来研究GPCR信号生化特征的有效工具,还具有被开发成治疗药物的潜力.因此,该文就偏向性配体的特点、作用机制、药理学作用及研究偏向性配体的技术进行综述.
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G蛋白偶联受体异源二聚体及其偏向性配体:未来药物研发的新主角
不同类型G蛋白偶联受体(GPCRs)之间的异源二聚化作用已得到普遍认可,异源二聚体具有不同于单体和同源二聚体的高阶结构特点,这在一定层次上类似于变构调节机制,使得GPCRs异源二聚体呈现更高的信号特异性和多样性.成功筛选GPCRs异源二聚体的特异配体或偏向性配体,能够为研发降低副作用的药物提供新的策略.该文就GPCRs异源二聚体的信号特点及其偏向性配体的生理药理学价值和筛选GPCRs异源二聚体偏向性配体的技术做一简要综述.
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G蛋白偶联受体寡聚体的研究方法
G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptors,GPCRs)能以同源或异源二聚体,甚至是高阶寡聚体的形式存在,这些形式有不同于单体的特异功能特征,例如生物合成、配体连接、脱敏、内化和降解,因此成为备受关注的药物设计靶点.而对GPCRs这些寡聚体形式进行药物设计首要的任务是要确定这些受体之间能否形成寡聚体.因此,本文将全面介绍用于研究GPCRs寡聚化的生物化学和生物物理方法.
关键词： G-蛋白偶联受体寡聚体 全内反射荧光显微镜 荧光漂白恢复技术 共振能量转移 交联 -
吖啶橙-罗丹明6G共振能量转移荧光猝灭法测定铅
目的 根据吖啶橙和罗丹明6G两分子间能够有效地发生荧光共振能量转移,建立一种检测铅离子的新方法.方法 在表面活性剂SDS的存在下,吖啶橙和罗丹明6G分子间发生荧光共振能量转移,使罗丹明6G的荧光强度增大;加入铅离子后能对AO-R6 G体系的荧光产生猝灭作用,其荧光猝灭程度随着铅离子浓度的增大而增强,据此建立了检测Pb2+的新方法.结果 当pb2+浓度为2.0 ×10-7mol/L ～ 3.0×10-6mol/L时,与荧光猝灭程度△F有良好的线性关系,线性回归方程为y=16.34x +42.79,相关系数(r) =0.998,检出限为6.06×10-8mol/L,相对标准偏差(RSD)为3.4％ ～5.3％,加标回收率为95.1％ ～96.5％.结论 本方法操作简便、灵敏,可用于实际水样中铅含量的测定.
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宽场-共振能量转移-全内反射荧光的显微技术及其应用
1590年世界上第一台光学显微镜诞生,在随后的几百年间,显微科学取得迅猛发展.人们逐渐地改进了成像质量,而且各种新的光学显微镜也应运而生.生命科学中大量的事实表明细胞的动力学特征是起源于单个蛋白质分子的聚合和相互作用,对它的研究变得尤为重要.但是传统的光学显微镜由于受到光瞳远场衍射效应的影响,存在分辨极限[1].
