mGluR2的變構(gòu)劑結(jié)合位點和二聚化機制的初步研究.pdf

1、谷氨酸神經(jīng)遞質(zhì)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的神經(jīng)遞質(zhì)，與多種精神和神經(jīng)性退行癥如帕金森綜合癥，抑郁癥等多種疾病相關(guān)。谷氨酸受體包括代謝型谷氨酸受體(Metabotropic Glutamate Receptors)和離子型谷氨酸受體。代謝型谷氨酸受體mGluRs屬于C族G蛋白偶聯(lián)受體（G-Protein Coupling Receptors），參與神經(jīng)信號傳遞，記憶等多種生理進程。mGluRs具有C族G蛋白偶聯(lián)受體共有七次跨膜螺旋結(jié)構(gòu)域（Hep

2、tahelical Transmembrane Domain，HD）和不同長度的膜內(nèi)C-tail(C末端尾巴)，還有復雜的胞外結(jié)構(gòu)域（Extracellular Domain，ECD）。mGluRs的ECD結(jié)構(gòu)域由結(jié)合配體的捕蠅草結(jié)構(gòu)域（Venus Fly Trap Domain,VFT）與連接VFT和HD之間的半胱氨酸富集結(jié)構(gòu)域（Cysteine Rich Domain, CRD）組成。
　　mGluRs的負向變構(gòu)劑能抑制激動劑

3、所引發(fā)的受體激活強度（Vmax），或影響激動劑與受體間的親和力（EC50）從而調(diào)節(jié)受體的活性，具有低毒性和高種屬特異特點，是良好的潛在的臨床藥物。研究表明，負向變構(gòu)劑一般結(jié)合在受體的七次跨膜結(jié)構(gòu)域（HD）。但是針對mGluR2的兩種常用的負向變構(gòu)劑MNI137和RO645229具體結(jié)合在 mGluR2的哪個結(jié)構(gòu)域，目前沒有文獻報導。本研究參考之前的文獻報導其他 mGluRs的新型負向變構(gòu)劑的研究方法，并結(jié)合生物信息學分析方法，挑選了TM

4、2-TM7之間的20個位點進行突變成丙氨酸，依次做MNI137/RO645229的關(guān)于Glutamate的抑制曲線，通過分析突變體的IC50與野生型受體的差異及被負向變構(gòu)劑的抑制比率，以及Graphpad T-test分析突變體與野生型受體的差異，找到了MNI137和RO645229結(jié)合的幾個關(guān)鍵位點，并結(jié)合藥物的分子學特點，初步推測出受體結(jié)合負向變構(gòu)劑前后的構(gòu)象變化。
　　在人體內(nèi)C族GPCRs受體通常組成性的二聚化。在早期研究

5、中一般認為mGluRs只形成同源二聚體。但2011年文獻中報導，通過FRET方法檢測，特定亞族的mGluRs之間也可以在體外發(fā)生異源二聚化并形成具有功能的異源二聚體，II族mGluRs與III族mGluRs有FRET效應并能形成異源二聚體，但是沒有檢測到II族mGluRs與I族mGluRs形成的FRET效應。通過在HEK293細胞中過表達mGluR2，發(fā)現(xiàn)mGluR2與mGluR5/1可以形成有功能的異源二聚體，并且在形成的異源二聚體中

6、，受體具有單向選擇機制，即只選擇性的被mGluR5/1激活而不能被mGluR2激活。并且發(fā)現(xiàn)mGluR1/5的Val860(846)位點對mGluR2-mGluR5/1的相互作用有著重要的影響作用。
　　總之，本研究課題發(fā)現(xiàn)了mGluR2的負向變構(gòu)劑MNI137和RO645229的藥理學特性，對于mGluR2的跨膜結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)解析研究具有一定的幫助作用，同時對mGluR1/5的C末端的氨基酸特性的研究，有助于mGluR1/5的結(jié)構(gòu)