基于活性探针分子对代谢型γ-氨基丁酸受体激活机制的研究

摘要

G蛋白偶联受体(GPCRs)在体内介导着多种配体引起的生理反应,如激素、神经递质和感官刺激。我们设计并合成了针对GABAB受体的具有活性和光亲和力的分子探针。以探针为基础,我们能够将GABAB受体锁定在非活性构象上,然后通过正向变构剂来激活受体。从而能够对与GABAB受体激活相关的动态事件进行监测。我们发现,GABAB受体能够调控一个包含有GABAB受体、IGF-1R及其下游效应物在内的蛋白复合物发生一系列动态变化。其中值得注意的是,G蛋白能够与静息状态下的GABAB受体预偶联(pre-coupling),并在受体激活后迅速解离。我们还发现,这种复合物的动态变化过程是GABAB受体激活的关键。我们的研究确定了一系列GABAB受体与下游型号蛋白间的相互作用,它们对于受体的激活非常关键。
　　GABAB1亚基的胞外结构域(GABAB1-VFT)包含有配体结合位点(LBP),是一个非常好的药物治疗靶点。为了对其结构开展进一步的研究,我们大量表达并纯化了GABAB1-VFT重组蛋白。并且用配体亲和层析解决了重组蛋白的低活性问题,成功地分离出了高活性的GABAB1-VFT蛋白。
　　同时,为了研究GABAB受体与配体的结合过程,我们设计了一个采用电喷雾质谱、圆二色谱和荧光光谱等技术来监控蛋白质与配体结合过程中其二级结构和三级结构变化的平台。在这个平台上,我们分析了了肌红蛋白在不同环境下与配体结合和解离的过程。并发现由酸和有机溶剂引起的肌红蛋白的血红素解离现象具有不同的内在机制。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 GABAB受体的结构功能与药学意义

1.2 GABAB受体信号转导机制

1.3 ABPP（activity-based proteomics profiling）技术

2 实验原理与方法

2.1 pET重组蛋白表达系统

2.2 重组蛋白的层析纯化系统

2.3 基于活性的蛋白谱技术（Activity-Based Protein Profiling , ABPP)

2.4 免疫沉淀技术原理

2.5 H3-IP3产量测定法检测受体激活强度

3 基于活性探针分子技术对GABAB受体功能的研究

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.3 结果分析

3.4 讨论

4 GABAB受体配体结合区蛋白的表达与纯化

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.3 结果与分析

4.4 讨论

5 基于ESI-MS的蛋白质-小分子复合物构象变化检测平台

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.3 结果与分析

5.4 讨论

致谢

参考文献

附录1 在攻读博士学位期间发表的学术论文

附录2 主要符号和缩略词表