蛋白質3D照片「一石數鳥」擊中致病靶標

蛋白質3D照片「一石數鳥」擊中致病靶標( 2018年2月2日 10 : 37 )來源：市科學技術委員會

為什麼人的眼睛能看到燦爛的陽光，鼻子能聞到花朵的芬芳，舌頭能嘗到食物的酸甜苦辣？隱匿於人類身體細胞中，一種名為G蛋白偶聯受體(GPCR)的物質起著不可替代的作用。今天凌晨，上海科技大學iHuman研究所再次傳出好消息。該團隊率先解析了與肥胖、精神類疾病密切相關靶點———五羥色胺2C受體的三維精細結構，並以此為線索揭示了人體細胞信號轉導中的「重要成員」———G蛋白偶聯受體家族多重藥理學的分子機制。相關成果在國際頂尖學術期刊《細胞》在線發表。據悉，這也是全球首例一次性獲得並發表兩種不同狀態的G蛋白偶聯受體晶體結構。

論文第一作者、上海科技大學與中國科學院生物物理研究所聯合培養博士生彭瑤告訴記者，研究五羥色胺2C最初是為了尋找另類的減肥途徑，「如果我們設計出一種藥物以五羥色胺2C為靶點，讓它向大腦傳遞出『我飽了』的信號，便能更好地控制人的食慾，從源頭減少能量攝入。」

目前市場上流通廣泛的氯卡色林就是被美國FDA批准上市的以五羥色胺2C受體為靶點的減肥藥。然而遺憾的是，由於五羥色胺受體家族成員之間相似度很高，很多療效很好的小分子藥物由於脫靶效應導致不同程度的副作用。

因此，為五羥色胺2C受體「拍」下一張超清3D照片(即精細三維結構)，讓藥物設計研究人員明確分辨五羥色胺受體「家族」至關重要。

2016年11月8日18時，這一時刻值得彭瑤銘記一生。在日本的Spring-8同步輻射X光源線站，她研究的五羥色胺2C受體的晶體分別獲得了3.0埃(激動態)和2.7埃(拮抗態)的高解析度數據。

「在人體中有800多個G蛋白偶聯受體，但至今只有近50個GPCR的新結構獲得解析。在此之前，只有兩個五羥色胺受體結構得到解析，並且均是激動態的。」彭瑤告訴記者，在嘗試了無數克隆構建、不同系統的蛋白質表達、純化條件、晶體優化以及實驗數據收集後，最終同時解析了激動和拮抗兩種不同狀態的受體結構。

同一天獲得了同一個受體的兩種不同狀態的晶體結構，並在同篇論文中發表，這在GPCR研究領域當屬全球首例。論文通訊作者、上海科技大學iHuman研究所執行所長劉志傑都無法抑制自己的激動心情。

人的疾病特別是一些重大的精神類疾病往往由於多個受體同時出現問題造成的。「如果我們合理設計藥物，同一種葯便能高效又精準地擊中多個致病靶標，『一石數鳥』。」彭瑤說。 【收藏】【列印本頁】【關閉窗口】

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