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生物化学:研究人员在工作中观察个体细胞受体

日期:2019-09-25 来源: 评论:

[摘要]国际科学家团队使用革命性的活细胞显微镜技术,首次观察到激素和药物在完整细胞中的个体受体。G蛋白偶联受体(GPCR)是治疗高血压,哮喘或帕金森氏症等疾病的最热门目标之一。这些受体是许多激素和神经递质的作用位点,并允许它们调节我们细胞的活动。结...……

国际科学家团队使用革命性的活细胞显微镜技术,首次观察到激素和药物在完整细胞中的个体受体。G蛋白偶联受体(GPCR)是治疗高血压,哮喘或帕金森氏症等疾病的最热门目标之一。这些受体是许多激素和神经递质的作用位点,并允许它们调节我们细胞的活动。结果,目前所有处方药中约有一半的目标是这些受体来治疗常见疾病。顾名思义,这些受体必须找到并与所谓的G蛋白相互作用的细胞膜,以启动和调节细胞内的过程。这种情况发生的方式和地点尚不清楚。来自维尔茨堡大学,伯明翰大学和弗罗茨瓦夫大学的国际科学家团队现在直接观察并研究了各个受体和G蛋白之间的初始接触以及活细胞表面的后续事件。

“我们能够证明受体和G蛋白优先在细胞膜上的特殊位点相遇,我们称之为热点,”该研究的资深作者Davide Calebiro教授说,该研究刚刚刊登在Nature杂志上。通过使用基于单分子显微镜的高度复杂的方法,这些对活细胞膜的详细观察成为可能。作者还观察到受体和G蛋白通常仅在短时间内保持相关。实际上,大多数交互只在一秒后终止。此外,研究人员发现,细胞膜下的细胞骨架在热点的形成中起着重要作用。这些受体信号传导的热点的存在是迄今未知的。

Davide Calebiro和他的合着者确信热点通过提高G蛋白激活的速度和效率对受体信号传导产生重要影响。同时,它们允许产生的信号保持在本地。据科学家们说,他们的新发现表明,“从短距离观察到的”显然简单的生物过程可能非常复杂。“他们预计,成像技术的出色进步将使人们在不久的将来更深入地了解这些过程。这组作者说,这些见解为新的治疗方法提供了机会。“目前使用的药物只能激活或阻断受体,”Davide Calebiro说。将来,有可能更精确地影响这些过程 - 例如,通过操纵细胞膜上受体和G蛋白的移动性或它们在热点处的相互作用。

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