? ? ? ? 近日,香港中文大學(xué)(深圳)胡紅麗教授在國(guó)際著名期刊Nature上發(fā)表了題為“Structure of the M2 muscarinic receptor–β-arrestin complex in a lipid nanodisc”的文章。在該文中,胡教授用人造納米盤(pán)模擬細(xì)胞膜環(huán)境研究GPCRs與胞內(nèi)信號(hào)分子阻遏蛋白相互作用,分析二者相互作用的關(guān)鍵結(jié)合位點(diǎn),對(duì)相關(guān)疾病的新藥開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)。

胡紅麗教授在Nature發(fā)表G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)構(gòu)的最新研究

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? ? ? ?? 《自然》(Nature)雜志于2020年1月在線發(fā)表了港中大(深圳)胡紅麗教授關(guān)于G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)與阻遏蛋白結(jié)構(gòu)的最新研究。該論文用冷凍電子顯微鏡研究GPCR與阻遏蛋白的結(jié)構(gòu),將幫助我們理解阻遏蛋白信號(hào)的啟動(dòng)機(jī)制,為針對(duì)這類(lèi)受體的藥物研發(fā)提供指導(dǎo)。

? ? ? ?? 胡紅麗教授是香港中文大學(xué)(深圳)生命與健康科學(xué)學(xué)院助理教授、科比爾卡創(chuàng)新藥物開(kāi)發(fā)研究院獨(dú)立課題組負(fù)責(zé)人。這篇文章研究的GPCR是毒蕈堿型乙酰膽堿-2-受體(M2R),它在調(diào)節(jié)人體心率和許多中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能中發(fā)揮著重要作用。

? ? ? ? 胡紅麗教授發(fā)表的文章"Structure of the M2 muscarinic receptor–β-arrestin complex in a lipid nanodisc",是與斯坦福大學(xué)的Georgios Skiniotis教授以及杜克大學(xué)Robert J. Lefkowitz教授合作的研究成果。Lefkowitz教授因在GPCRs領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)獲得2012年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

GPCR/阻遏蛋白的結(jié)構(gòu)及相互作用位點(diǎn)放大圖

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https://www.nature.com/articles/s41586-020-1954-0

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作者介紹

胡紅麗教授

助理教授

博士生導(dǎo)師

獨(dú)立課題組負(fù)責(zé)人

? ? ? ? 胡紅麗教授是香港中文大學(xué)(深圳)生命與健康科學(xué)學(xué)院助理教授、博士生導(dǎo)師及科比爾卡創(chuàng)新藥物開(kāi)發(fā)研究院作為獨(dú)立課題組負(fù)責(zé)人。目前,她負(fù)責(zé)G蛋白偶聯(lián)受體復(fù)合物的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究。

? ? ? ?? 胡教授主要從事基于冷凍電子顯微鏡的膜蛋白結(jié)構(gòu)研究,與 2012 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Brian K. Kobilka教授和Robert J. Lefkowitz教授開(kāi)展多項(xiàng)合作研究,在A、B、C類(lèi)幾種重要的GPCRs的結(jié)構(gòu)研究均有重大突破,其中七篇科研成果發(fā)表在Nature和Cell雜志上,在國(guó)際上獲得廣泛關(guān)注,引用688次。

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期刊簡(jiǎn)介

? ? ? ? 《自然》(Nature)是世界上最有名望的學(xué)術(shù)期刊之一,首版于1869年,是科學(xué)界普遍關(guān)注的、國(guó)際性、跨學(xué)科的周刊類(lèi)科學(xué)雜志。在科學(xué)研究領(lǐng)域中,很多最重要、最前沿的研究結(jié)果都是以文章的形式在《自然》上發(fā)表。2014年它的影響因子為41.456。

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研究成果介紹

? ? ? ? G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)是人類(lèi)基因組編碼的最大膜蛋白超家族,GPCRs可識(shí)別細(xì)胞外的各種信號(hào)分子, 如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、離子、光、氣味分子等,隨后發(fā)生構(gòu)象變化與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)蛋白分子相互作用, 從而誘導(dǎo)各種細(xì)胞反應(yīng)。

? ? ? ? 目前,人體中已發(fā)現(xiàn)的GPCRs有800多個(gè),在幾乎所有重要的生理活動(dòng)中發(fā)揮不可或缺的作用,是心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、炎癥、代謝性疾病、癌癥等重大疾病的重要藥物靶標(biāo)。市場(chǎng)上的34%藥物是靶向GPCRs發(fā)揮作用的,研究GPCRs對(duì)這些疾病的藥物開(kāi)發(fā)有非常重要的意義。

? ? ?? GPCR家族成員非常多,而且在人體中發(fā)揮非常重要的作用。胡教授的團(tuán)隊(duì)利用冷凍電子顯微鏡技術(shù)研究GPCRs分子的結(jié)構(gòu),理解其信號(hào)傳遞的機(jī)制,從而對(duì)相關(guān)疾病的新藥開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)。

GPCR/阻遏蛋白結(jié)構(gòu)的3D打印模型

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? ? ? ? 胡教授表示:“我們可以把GPCR比作細(xì)胞膜上的傳達(dá)室,一個(gè)光子或氣味分子被它接收后,它要把信息傳遞到細(xì)胞內(nèi)讓細(xì)胞做出反應(yīng)。GPCR主要通過(guò)G蛋白和阻遏蛋白來(lái)傳遞信號(hào),這兩種蛋白往往會(huì)誘導(dǎo)不同的細(xì)胞反應(yīng)。”

? ? ?? 國(guó)際頂尖GPCR研究者在過(guò)去幾年發(fā)表了關(guān)于多個(gè)GPCR與G蛋白的相互作用的結(jié)構(gòu)的研究成果,但仍無(wú)法完全揭秘GPCR如何招募阻遏蛋白。

? ? ?? 胡教授用人造納米盤(pán)模擬細(xì)胞膜環(huán)境研究GPCRs與胞內(nèi)信號(hào)分子阻遏蛋白相互作用,分析二者相互作用的關(guān)鍵結(jié)合位點(diǎn)。她在文章中重點(diǎn)研究的GPCR是毒蕈堿型乙酰膽堿-2-受體(M2R)。它在調(diào)節(jié)人體心率和許多中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能中發(fā)揮著重要作用。該文章展示了這個(gè)受體招募阻遏蛋白的過(guò)程,幫助人們理解阻遏蛋白信號(hào)的啟動(dòng)機(jī)制,為針對(duì)這類(lèi)受體的藥物研發(fā)提供指導(dǎo)。