活性G蛋白的檢測

來自細胞外的信號絕大多數(shù)都是要通過分布于細胞表面的各種受體傳導到細胞內部，從而引起細胞的生理反應，發(fā)揮相應的功能。

 

細胞表面最大的受體家族就是G蛋白偶聯(lián)的受體（G-Protein-Coupled Receptors， GPCRs）。編碼GPCR的基因有1000多個，占人類基因組總數(shù)超過2%。G蛋白偶聯(lián)受體的信號需要通過異源三聚體鳥嘌呤核苷酸結合蛋白（G-Proteins）傳遞到下游的效應蛋白（Effectors）。典型的G蛋白偶聯(lián)受體傳遞信號的基本原理是：特異性的配體結合到相應的7次跨膜的G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）上，引起GPCR構象的變化；構象變化之后的GPCR能夠結合相應的GDP結合狀態(tài)的三聚體G蛋白，并誘導三聚體的G亞基構象發(fā)生變化，釋放結合的GDP。處于空置狀態(tài)的G亞基迅速與周圍環(huán)境中的GTP結合。結合了GTP的G亞基立即與GPCR和G亞基復合物分離。自由的G亞基和G亞基分別與下游的效應蛋白結合，通過調控效應蛋白的活性來實現(xiàn)信號的轉導。G亞基在同效應蛋白結合的同時或者之后，水解結合的GTP成為GDP，于是G亞基在自身的調節(jié)下關閉功能，回到非活性的GDP結合狀態(tài)，并與G亞基形成三聚體，等待下一次信號轉導。三聚體G蛋白就是通過這樣的循環(huán)來實現(xiàn)分子信號的“開”與“關”，從而使得信號能夠得到正確有效的傳導。

 

GPCR介導的信號轉導機制的認識對于藥物研發(fā)具有非常重要的意義。但是，GPCR的結構具有相當?shù)膹碗s性，圍繞GPCR和G蛋白的研究的核心問題之一就是：如何能夠檢測到GPCR或者說G蛋白是否被激活？這是所有研究G蛋白的科學家都面臨的一個非�，F(xiàn)實的問題。然而，傳統(tǒng)的檢測手段，例如同位素標記的核苷酸，熒光標記核苷酸，或者分光光度法，要么操作繁瑣難度大，要么靈敏度不夠，都不盡如人意。

 

最近，NewEast Biosciences的科學家發(fā)明了一種高度靈敏的基于特異性單克隆抗體的檢測方法。該方法基于能夠特異性識別GTP結合狀態(tài)的三聚體G蛋白或者小G蛋白的單克隆抗體，利用方便快捷的試劑盒，能夠迅速檢測出G蛋白是否處于激活狀態(tài)。該方法除了具有簡單、易操作、靈敏度高等優(yōu)點以外，還有一個最為吸引人的優(yōu)勢：具有捕捉到被固定的細胞內的G蛋白的活化狀態(tài)的可能性。而這正是很多研究G蛋白信號轉導的科學家所夢寐以求的功能。目前，該類型試劑盒已經(jīng)被100多篇高水平研究論文所引用。隨著這些檢測方法的普及，G蛋白信號轉導的研究進展必將進一步加快。

轉自生命科學論壇