生化与细胞所揭示β阻遏蛋白1在GPCR信号通路中新的调控功能

　　七次跨膜受体(7TM receptors)或者G蛋白偶联受体(GPCRs)是细胞膜表面最大的受体家族。其由，人类基因组中1000个以上的成员组成并广泛参与到对多种刺激的反应中，包括：光线，激素以及神经递质等等。这个受体超家族广泛地参与到一系列生理过程：从光，气味，味觉以及疼痛到神经传递和激素控制等。许多我们今天日常使用的镇痛、降压药物都是以GPCR作为药物靶点。虽然这些受体对多种刺激产生反应，但是他们的结构和调控却相当保守。与激动剂结合的受体激活了其下游的异源三聚体G蛋白，使其α亚基从GDP结合形式转变为GTP结合形式。这一转变使得α亚基与βγ亚基彼此分离并且各自激活下游的效应器，包括腺苷酸环化酶、磷脂酶和离子通道等。经典理论认为，β-阻遏蛋白会识别被激活的G蛋白偶联受体并使其内吞脱敏进而阻止其下游信号。近年来的研究发现，β-阻遏蛋白(β-arrestin)还能够作为架构蛋白广泛参与到多种细胞生理活动中。

　　中科院上海生命科学研究院生化与细胞所裴钢研究组的最新研究发现，β-arrestin-1可以与G蛋白α亚基直接相互作用。体外实验表明，β-arrestin-1与G蛋白α亚基以快速结合快速解离的方式相互作用。β-arrestin-1的结合可以促进G蛋白α亚基与GTP的类似物 GTPgS的结合以及解离。另一方面，β-arrestin-1的突变体可以减弱其与G蛋白α亚基的相互作用强度，同时也无法对G蛋白α亚基产生可检测的影响。

　　这一工作不仅深入阐述了细胞信号转导分子β-arrestin-1在GPCR信号通路中发挥着重要的调控功能，并且首次阐明了β- arrestin-1能够通过一种全新的机制对G蛋白α亚基的活性进行调控。这一发现为更进一步深入揭示GPCR信号通路调控机制，从而开发新的药物靶点提供全新的思路。相关研究成果于1月23日发表于国际学术期刊FEBS Letters。

　　论文由裴钢研究组与周兆才研究组合作完成，博士生李博和王聪聪为共同第一作者。