多項研究表明一種讓G蛋白偶聯受體熱穩定的計算方法在解析這類受體結構中大有可為

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來自俄羅斯莫斯科物理科學與技術研究所（MIPT）、斯科爾科沃科學技術研究所（Skoltech）和美國南加州大學（USC）的研究人員開發出一種新的計算方法來設計熱穩定的G蛋白偶聯受體（GPCR），這對開發新葯有很大幫助。經證實這種方法可用於獲得幾種主要人類受體的結構。對這種新方法的概述發表在2019年4月的Current Opinion on Structural Biology期刊上，論文標題為「Computational design for thermostabilization of GPCRs」。

圖片來自Current Opinion in Structural Biology, 2019, doi:10.1016/j.sbi.2019.02.010。

受體是捕獲和傳遞信號並在人體調節中起關鍵作用的分子。受體GPCR是參與視覺、嗅覺、免疫反應和大腦過程的最為著名的人類蛋白家族之一，這使得它們成為重要的藥物靶標。作為一類作為靶標的受體，這些研究人員需要非常詳細地了解其結構。研究從細胞膜脫離下來時變得不穩定的受體是一項更具挑戰性的任務，這在很大程度上得益於有助於準確預測受體脆弱位點的計算方法以及使其變得更穩定的變化。

論文第一作者、莫斯科物理科學與技術研究所G蛋白偶聯受體結構生物學實驗室的Petr Popov教授解釋道，「對GPCR的結構研究具有很高的科學和應用價值，這是因為這些蛋白是30％～40％藥物的靶標。我們的方法依賴於包括機器學習、分子建模和生物信息學在內的幾種專門針對GPCR的技術。這些技術是互補的，能夠有效地預測可增強這類受體穩定性的最小可能變化，並使得更容易獲得它們的分子結構。」

這種在MIPT、Skoltech和USC開發的新方法允許科學家們獲得四種重要人類受體的結構，包括參與腦信號傳遞和疼痛感知的大麻素受體和參與人體炎症過程的前列腺素受體。關於大麻素受體和前列腺素受體結構的研究結果發表在Cell期刊和Nature Chemical Biology期刊上，論文標題分別為「Crystal Structure of the Human Cannabinoid Receptor CB2」和「Crystal structure of misoprostol bound to the labor inducer prostaglandin E2 receptor」。

參考資料：

Petr Popov et al, Computational design for thermostabilization of GPCRs, Current Opinion in Structural Biology (2019). DOI: 10.1016/j.sbi.2019.02.010.

Xiaoting Li et al. Crystal Structure of the Human Cannabinoid Receptor CB2. Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2018.12.011.

Martin Audet et al. Crystal structure of misoprostol bound to the labor inducer prostaglandin E2 receptor. Nature Chemical Biology, 2019, doi:10.1038/s41589-018-0160-y.

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