生化與細胞所揭示β阻遏蛋白1在GPCR信號通路中新的調控功能

　　七次跨膜受體(7TM receptors)或者G蛋白偶聯受體(GPCRs)是細胞膜表面最大的受體家族。其由，人類基因組中1000個以上的成員組成并廣泛參與到對多種刺激的反應中，包括：光線，激素以及神經遞質等等。這個受體超家族廣泛地參與到一系列生理過程：從光，氣味，味覺以及疼痛到神經傳遞和激素控制等。許多我們今天日常使用的鎮痛、降壓藥物都是以GPCR作為藥物靶點。雖然這些受體對多種刺激產生反應，但是他們的結構和調控卻相當保守。與激動劑結合的受體激活了其下游的異源三聚體G蛋白，使其α亞基從GDP結合形式轉變為GTP結合形式。這一轉變使得α亞基與βγ亞基彼此分離并且各自激活下游的效應器，包括腺苷酸環化酶、磷脂酶和離子通道等。經典理論認為，β-阻遏蛋白會識別被激活的G蛋白偶聯受體并使其內吞脫敏進而阻止其下游信號。近年來的研究發現，β-阻遏蛋白(β-arrestin)還能夠作為架構蛋白廣泛參與到多種細胞生理活動中。

　　中科院上海生命科學研究院生化與細胞所裴鋼研究組的最新研究發現，β-arrestin-1可以與G蛋白α亞基直接相互作用。體外實驗表明，β-arrestin-1與G蛋白α亞基以快速結合快速解離的方式相互作用。β-arrestin-1的結合可以促進G蛋白α亞基與GTP的類似物 GTPgS的結合以及解離。另一方面，β-arrestin-1的突變體可以減弱其與G蛋白α亞基的相互作用強度，同時也無法對G蛋白α亞基產生可檢測的影響。

　　這一工作不僅深入闡述了細胞信號轉導分子β-arrestin-1在GPCR信號通路中發揮著重要的調控功能，并且首次闡明了β- arrestin-1能夠通過一種全新的機制對G蛋白α亞基的活性進行調控。這一發現為更進一步深入揭示GPCR信號通路調控機制，從而開發新的藥物靶點提供全新的思路。相關研究成果于1月23日發表于國際學術期刊FEBS Letters。

　　論文由裴鋼研究組與周兆才研究組合作完成，博士生李博和王聰聰為共同第一作者。