利用纳米荧光素酶快速预测G蛋白偶联受体结构

作者：庄钰铭; 郭璐璐; 方国兴; 罗欣; 沈思源; 杨帆^*; 周玖瑶^*

来源：药学学报, 2023, 58(05): 1267-1274.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2023-0076

• G蛋白偶联受体
• 纳米荧光素酶
• 柔性区域
• 刚性区域
• 结构预测

本文以β2-肾上腺素能受体(beta-2 adrenergic receptor, β2-AR)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)、血管紧张素Ⅱ-1型受体(angiotensin II type 1 receptor, AT1R)为例,建立可快速预测G蛋白偶联受体(G proteincoupled receptors, GPCRs) N端、C端、胞内环、胞外环、跨膜(transmembrane, TM)区氨基酸起始位置的方法,并通过此方法预测Mas相关基因G蛋白偶联受体X3 (Mas-related G protein-coupled receptors X3, MRGPRX3)的结构。具体操作为利用不依赖序列和连接的克隆方法 (sequence and ligation-independent cloning, Slic)将纳米荧光素酶(nanoluciferase, NLuc)插入GPCRs的不同位点,在同一受体表达水平相同的条件下,检测NLuc插入GPCRs不同位点对于发光值的影响。结果显示,当NLuc插入GPCRs不同位点时,检测到的NLuc发光值不同。当NLuc插入N端、C端、胞内环、胞外环等柔性区域时,发光值在100万以上;插入TM区域(刚性区域)时,发光值在10万以下,甚至在1万以下;插在柔性区域与刚性区域的交界处时,发光值在10万～50万之间,一般在10万左右。本研究建立了一种可快速确定GPCRs结构的生化方法,并用此方法成功预测MRGPRX3的结构。此方法能够为配体的虚拟筛选提供有效信息,为结构药理学提供一定的实验依据。

• 单位
  山东大学; 广州中医药大学; 基础医学院