重磅!中国科学家成功解析胰高血糖素受体结构 有望开发出2型糖尿病新型疗法
B类G蛋白偶联受体在机体激素稳态中发挥侧重要作用,同时其也是多种类型疾病的重要医治靶点,比如2型糖尿病等代谢性疾病,这些受体包括胞外结构域和跨膜结构域,这两个区域都需要与其同源多肽配体相互作用来调理下游信号转导,由于目前研究人员很难制备出高质量的蛋白质,因此对科学家们而言,肯定B类GPCRs的全长结构目前依然是1大挑战,同时这也限制了研究人员对受体作用份子机制的理解。
通过内源性配体胰高血糖素激活人类胰高血糖素受体就可以够引发机体在禁食期间从肝脏中释放葡萄糖,这也许就可以作为2型糖尿病的潜伏医治靶点;去年来自中国科学院上海药物研究所的研究人员通过研究肯定了结合到负变构调制器NNC0640及抑制性抗体mAb1上的GCGR的全长晶体结构,从而首次在高分辨率条件下揭露了B类G蛋白偶联受体的全长清晰图象。
近日,1项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自上海药物研究所的研究人员通过研究肯定了GCGR连同胰高血糖素类似物及部份激动剂NNC1702的晶体结构,该晶体结构首次展现了B类G蛋白偶联受体在高分辨率下结合其肽类配体的份子细节,同时研究者还意外地发现了控制受体激活的结构复杂特性,从而也扩大了对B类G蛋白偶联受体信号转导进程的理解。
本文研究也为研究人员理解GCGR的激活机制提供了1定线索,最使研究人员激活的发现就是,相比此前肯定的非肽类结合结构而言,在肽类结合的GCGR结构中,连接受体ECD和TMD的连接体区域及首个胞外回路能够在2级结构中产生显著的构象变化,这也许就是受体的ECD和TMD之间相对方位的明显改变,以此来调理肽类的结合和开启受体的激活。
另外,stalk结构也许还能通过增进受体TMD的构象运动来调理受体的活性,研究者ZHAOQiang教授表示,这项研究中我们视察到了stalk区域如何在调理受体功能上扮演着关键角色,虽然其仅含有12个氨基酸序列,这是在此前GPCR结构研究中并未发现的,这也许有望帮助我们增进对B类G蛋白偶联受体信号机制的理解。
基于GCGR-NNC1702复合物的结构,研究人员就可以利用多种技术来进行1系列功能性研究,比如竞争配体结合、细胞信号转导、份子动态摹拟及双电子共振光谱技术等,相干研究结果也能再次肯定GCGR的结构,同时也能证实在不同功能状态下受体的构象变化产生机制。最后研究者表示,新型GCGR的结构或能为我们提供最为准确的模板来帮助开发靶向作用GCGR的药物,从而就为开发有效医治2型糖尿病的新型药物或疗法提供新的思路和希望。
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