G蛋白偶联受体119激动剂及其构效关系的研究进展

G蛋白偶联受体119是治疗2型糖尿病的新靶点,它主要在胰腺、肝脏和胃肠道中表达。GPR119激动剂使细胞内环磷酸腺苷(cAMP)水平上升,导致胰岛素分泌增加,胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和抑胃肽(GIP)的释放增加,从而达到治疗2型糖尿病的目的。本文通过分析各个企业的GPR119激动剂的研发情况,综述了其构效关系,并介绍本课题组在GPR119激动剂设计和合成方面的研究进展。

G蛋白偶联受体119激动剂在2型糖尿病治疗中的应用

在世界范围内,糖尿病已经逐渐成为威胁人类健康与生命的慢性代谢性疾病,其中2型糖尿病占90％.2型糖尿病主要病理表现为胰岛素抵抗和由胰岛功能细胞功能失调所致的胰岛素分泌相对不足[1],形成持续高血糖,并可产生多种严重并发症[2].目前,临床使用的抗糖尿病药物均具有不同程度的不良反应,作用于新靶点、且对胰岛β细胞具有保护作用的新型抗糖尿病药物可避免传统抗糖尿病药物的不良反应,其中G蛋白偶联受体119（GPR119）为抗糖尿病治疗的新靶点,为临床糖尿病治疗提供了新方向,现综述如下.

黏附性G蛋白偶联受体F1在胰腺导管腺癌中的表达及其促进癌症进展的机制研究

目的·分析黏附性G蛋白偶联受体F1(adhesion G protein-coupled receptor F1,ADGRF1)在胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)发生及发展过程中的表达变化,探究ADGRF1对PDAC细胞增殖的影响以及促进PDAC进展的潜在分子机制。方法·基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库和基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库分析ADGRF1在正常胰腺组织及PDAC组织中的mRNA水平表达。利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)和蛋白质印迹法(Western blotting)检测ADGRF1在正常胰腺导管上皮细胞hTERT-HPNE及多种PDAC细胞中的表达情况。利用免疫组织化学染色(immunohistochemistry staining,IHC)检测PDAC患者的癌组织及癌旁组织中ADGRF1的表达差异。转染小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)敲低ADGRF1后,通过CCK8和平板克隆形成实验检测PDAC细胞AsPC-1、SW1990增殖能力的变化。构建稳定过表达ADGRF1的Patu8988细胞,通过CCK8实验检测过表达ADGRF1引起的PDAC细胞增殖变化。利用RNA测序(RNA-sequence,RNA-seq)、基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)和免疫浸润分析预测与ADGRF1促进PDAC癌症进展相关的信号通路。结果·TCGA数据库和GEO数据库的分析结果显示ADGRF1 mRNA在PDAC组织中的表达高于正常胰腺组织(均P=0.000)。qPCR和Western blotting结果显示,与hTERT-HPNE细胞相比,多种PDAC细胞中ADGRF1的mRNA和蛋白水平均有所上调(均P<0.05)。IHC结果显示ADGRF1在PDAC患者癌组织中的表达也高于癌旁组织。此外,下调ADGRF1能够抑制PDAC细胞AsPC-1、SW1990的增殖能力;而过表达ADGRF1则促进Patu8988细胞的增殖能力(均P<0.05)。RNAseq、GSEA富集分析和免疫浸润的结果显示,ADGRF1的表达与干扰素α(interferon-α,IFN-α)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和核因子κB(nuclear factorκB,NF-κB)等信号通路有关。结论·ADGRF1在PDAC细胞和组织中高表达,促进PDAC细胞的增殖,其机制可能与多个免疫相关信号通路有关。

黏附G蛋白偶联受体L3在脑胶质瘤中的表达及预后分析

目的探讨黏附G蛋白偶联受体L3(ADGRL3)在胶质瘤中的表达及与患者预后的关系。方法通过生物信息学数据库和分析工具,首先分析ADGRL3在泛癌中的表达,进而分析ADGRL3在不同级别胶质瘤中的表达水平,比较ADGRL3在不同病理特征的胶质瘤间表达差异,并探讨其与胶质瘤患者预后的关系;随后采用DAVID数据库对STRING和GeneMANIA数据库筛选的相互作用基因与蛋白进行GO富集分析;最后采用TIMER数据库,对ADGRL3进行免疫浸润分析。结果ADGRL3在多种肿瘤中高表达,且在脑低级别胶质瘤与胶质母细胞瘤的表达水平高于其他肿瘤,其表达水平随着脑胶质瘤级别的升高而降低。ADGRL3的表达水平与多个临床病理指标相关。在脑低级别胶质瘤中,高表达ADGRL3的患者比低表达的患者预后好(P<0.05)。然而,在胶质母细胞瘤中ADGRL3的表达水平高低与患者预后没有相关性(P>0.05)。STRING、GeneMANIA、DAVID数据库分析发现ADGRL3的互作基因与蛋白富集于信号转导、蛋白质异源二聚体活化、神经元投射等过程。在脑肿瘤中ADGRL3与CD8^(+)T细胞浸润相关。结论ADGRL3能够影响胶质瘤的发生、发展和预后,可以作为胶质瘤患者预后的生物标志物。

G蛋白偶联受体39在小鼠脑出血后脑损伤的作用及机制研究

目的探究激活G蛋白偶联受体39(G-protein-coupled receptor 39,GPR39)对小鼠脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)后神经炎症和脑损伤的影响及其作用机制。方法176只雄性C57/BL6小鼠按随机数字表法分成8组:Sham组(n=42)、ICH组(n=34)、ICH+Vehicle组(n=32)、ICH+TC-G 1008组(n=44)、ICH+GPR39 siRNA组(n=6)、ICH+Scramble siRNA组(n=6)、ICH+TC-G 1008+666-15组(n=6)、ICH+TC-G 1008+Vehicle 2组(n=6)。通过小鼠自体血建立ICH模型。在小鼠ICH建模后1 h和25 h灌胃GPR39特异性激动剂TC-G 1008治疗。在ICH建模前24 h,通过侧脑室注射GPR39 siRNA、环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)抑制剂666-15分别抑制内源性的GPR39和p-CREB的表达。小鼠ICH后48 h,通过改良的加西亚实验、前肢置放实验、转角实验评估小鼠短期的神经功能缺陷,脑组织湿/干法测定脑含水量;免疫荧光检测血肿周围脑组织GPR39与神经元、小胶质细胞共定位和NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)在神经元中的表达情况;ELISA检测血肿周围组织中的白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β),肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)的含量;TUNEL检测血肿周围凋亡神经元的数量;尼氏染色评估血肿周围神经元损伤情况;Western blot检测血肿周围脑组织中GPR39、p-CREB、CREB、NRLP3、裂解型半胱天冬酶1(Cleaved caspase-1,C-caspase-1)、gasdermin-D蛋白(GSDMD)的表达。结果GPR39在小鼠ICH后48 h达到表达高峰(P<0.05),在神经元和小胶质细胞均有表达。TC-G 1008(24 mg/kg)激活GPR39后显著改善了小鼠ICH后改良的加西亚实验评分,左前肢放置成功率和左转次数增加(P<0.05)。同侧基底节(basal ganglia,BG)和皮层(cortex,CX)的脑水肿显著减轻(P<0.05)。血肿周围凋亡和受损的神经元数量显著减少(P<0.05)。焦亡相关分子NLRP3、C-caspase-1、GSDMD的表达和炎症相关因子IL-1β、TNF-α、MPO的水平降低(P<0.05)。敲低GPR39和下调p-CREB的表达显著增加了小鼠ICH后血肿周围脑组织焦亡相关分子的表达和炎症相关因子的含量(P<0.05)。结论GPR39激活可能部分通过CREB信号通路抑制小鼠ICH后的神经炎症和脑损伤,GPR39可能是ICH后减轻神经炎症和脑损伤潜在的治疗靶点。

Takeda G蛋白偶联受体5在血管平滑肌细胞增殖和迁移中的作用

目的探讨Takeda G蛋白偶联受体5(Takeda G protein-coupled receptor 5,TGR5)在小鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)增殖和迁移中的作用及机制。方法用血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF-BB)诱导VSMCs增殖、迁移,以INT-777特异性激活TGR5,CCK-8试剂盒及增殖细胞核抗原(Ki-67)免疫荧光染色用于检测细胞增殖能力,划痕试验用于检测细胞迁移能力。Western blot检测TGR5蛋白水平变化。为探究TGR5在血管内膜增生中的作用,将40只雄性野生型C57BL/6J小鼠随机分为假手术组、内膜损伤组、假手术+UDCA(熊去氧胆酸,TGR5激动剂)组及内膜损伤+UDCA组,每组10只。造模完成后按组分别予以口服普通维持饲料及含0.5%UDCA的普通维持饲料,持续21 d后分别取材,HE染色观察颈动脉内膜增生程度,Ki-67免疫荧光染色观察颈动脉内膜血管平滑肌增殖变化。结果特异性激活TGR5明显降低VSMCs增殖活力及Ki-67阳性细胞率,同时使VSMCs划痕愈合速度减慢。特异性激活TGR5使细胞内UCP2表达增加、活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平降低。过氧化氢恢复细胞内ROS水平后,TGR5抑制VSMCs增殖迁移的作用被削弱。激活TGR5能减轻颈动脉损伤后内膜增生。结论TGR5可能通过UCP2改善细胞内氧化应激,从而抑制小鼠VSMCs的增殖和迁移。

G蛋白偶联受体(GPCR)腺苷酸环化酶(AcyA)途径介导赭曲霉群体感应现象的机制

赭曲霉(Aspergillus ochraceus)是一种代表性的产毒模式真菌,存在密度依赖性转化的高、低群体密度阈值和携带这种密度信息的群体感应(QS)信号分子--氧脂素。本研究首先基于代表高、低群体密度条件的野生型赭曲霉转录组差异,分析群体密度这一环境条件对赭曲霉行为的影响,结果发现,除了氧脂素代表的细胞通信外,还具有种内对资源的竞争现象,体现在碳代谢。进一步,基于前期实验筛选到负责响应密度信息的膜受体GprC和主要的胞内效应器腺苷酸环化酶(AcyA),构建了基因缺陷型赭曲霉(ΔgprC和ΔacyA)。对比野生型与缺陷型赭曲霉的基因表达及行为差异后发现,GprC-AcyA途径缺陷后不仅中断了密度信息的传递,还直接影响赭曲霉的生命周期。本文研究结果表明,GprC和AcyA作为G蛋白网络的重要枢纽,具有广泛的调控作用,涉及生物过程、细胞组分、分子功能中大部分行为。本研究结果对利用生物手段进行真菌毒素污染的高效、绿色防治具有指导意义。

G蛋白偶联受体37在神经系统疾病中的研究进展

G蛋白偶联受体37(GPR37)在大脑黑质、纹状体等多个区域和小胶质细胞、少突胶质细胞等不同类型的免疫细胞中广泛表达,参与调控神经系统的发育、分化和存活等多个重要过程。临床常见的神经系统疾病如帕金森病、脑卒中的发病机制涉及到神经元的损害、神经元突触的失衡、炎症和免疫系统的激活等多个方面,但由于对其具体发病机制尚未完全明确,导致临床治疗仍缺乏有效手段。近年来有研究表明,GPR37不仅能够直接与神经元上的相应受体结合调节信号传导途径影响神经元的活动状态,还能通过调控神经元周围免疫细胞来间接影响神经元的功能。文章就GPR37在神经系统疾病,如帕金森病、脑卒中、脑白质疾病、肿瘤和精神疾病等中的关键作用和调控机制进行综述。

G蛋白偶联受体119激动剂的研究进展

G蛋白偶联受体119(GPR119)是治疗2型糖尿病有希望的靶点,它既可以直接促进胰岛素的分泌,也能够通过刺激葡萄糖依赖性GIP/CLP-1的释放间接增加胰岛素的分泌,而不引起低血糖。小分子GPR119激动剂具有显著的作用优势,使其成为开发2型糖尿病药物的研究热点之一。本文对近五年基于GPR119靶点的抗糖尿病活性小分子进行综述。

G蛋白偶联受体119激动剂MBX-2982的合成

目的改进G蛋白偶联受体119(GPR119)激动剂MBX-2982的合成工艺。方法以4-氰基哌啶-1-甲酸叔丁酯为起始原料,经过硫代、缩合、醚化、脱Boc保护以及取代反应制得MBX-2982。结果与结论经5步反应合成目标化合物MBX-2982,其结构经1H-NMR及MS谱确证。对多步反应条件进行了工艺考察及优化,总收率为42.8%(以4-氰基哌啶-1-甲酸叔丁酯计),高于文献收率(30.8%)。

G蛋白偶联受体30在大鼠蛛网膜下腔出血后对神经炎症和血脑屏障破坏的影响

目的探讨G蛋白偶联受体30(GPR30)在大鼠蛛网膜下腔出血(SAH)早期脑损伤(EBI)过程中对神经炎症和血脑屏障(BBB)破坏的影响。方法36只雄性大鼠随机分为6组(n=6/组):假手术(Sham)组,SAH(3 h、6 h、12 h、24 h、72 h)组。此外,72只大鼠随机分为4组(n=18/组):Sham组、SAH组、SAH联合过表达GPR30慢病毒阴性载体(SAH+Lv-NC)组、SAH联合过表达GPR30慢病毒载体(SAH+Lv-GPR30)组。通过血管内穿孔建立SAH模型,于SHA大鼠脑室内注射Lv-GPR30。通过神经学评分、脑组织含水量(BWC)检测、伊文思蓝(EBP)染色、苏木精和伊红(HE)染色来分析GPR30对EBI的影响;采用蛋白质印迹法(Western blotting)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析各种蛋白质和转录水平;通过酶联免疫吸附测定法(ELISA)分别测定肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素10(IL-10)水平。结果SAH大鼠脑内注射Lv-GPR30后脑组织中GPR30的表达增加,并改善了大鼠神经功能、神经炎症、BBB破坏和脑水肿程度。过表达GPR30抑制SAH大鼠脑组织中基质金属蛋白肽酶9(MMP-9)和基质金属蛋白肽酶2(MMP-2)的表达,以及炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β表达水平,同时提高IL-10的表达水平。结论GPR30能减轻SAH大鼠的神经炎症和BBB破坏。

基于体外生物活性的中国地表水中G蛋白偶联受体药物筛选

低浓度(ng/L至μg/L)的药物在环境水体中被广泛检出,其对水生生物存在潜在的生态风险,进而受到人们的关注.G蛋白偶联受体(GPCR)是一类在人体与动物体内高度保守的跨膜蛋白,约40%市售药物作用于GPCR.然而,GPCR药物在中国水环境中赋存情况及生态风险还未知.基于药物行业生产报告构建GPCR药物环境浓度预测模型,使用体外测试检测22种高产量GPCR药物的生物活性,最后基于预测浓度和体外生物活性建立地表水中GPCR药物的环境活性预测模型,筛选出中国地表水中需要优先控制的13种GPCR药物.

G蛋白偶联受体124在牙周炎中潜在作用机制及研究进展

G蛋白偶联受体124(G protein-coupled receptor 124,GPR124)可通过促进血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)表达,激活NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor pyrin domain-containing protein 3,NLRP3)炎症小体和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator-activated receptorsγ,PPARγ)介导牙周炎发生、发展的过程,引起牙龈微循环恶化、内皮细胞炎性损伤等病理改变。本文将总结GPR124的生物学特征并详细阐述GPR124与NLRP3、VEGF和PPARγ在牙周炎进程中的可能关系,为牙周炎或牙周炎伴全身性疾病的患者提供新的治疗思路。

G蛋白偶联受体119激动剂的研究进展

G蛋白偶联受体119(GPR119)是近年来发现的治疗糖尿病药物的重要靶标。该受体激动后,既能升高血浆中GLP-1水平又能增加胰岛素的分泌,近年来受到世界多个制药公司的重视,开发了多个GPR119激动剂,部分已经进入临床研究。本文对GPR119激动剂近年来的研究进展做一综述。

G蛋白偶联受体多聚化的研究进展

G蛋白偶联受体(G Protein-Coupled Receptor,GPCR)是真核细胞膜表面受体家族中规模最大且种类最多的一类受体蛋白,常以单体、同型或异型二聚体等形式发挥作用,具有良好的成药性。最近的研究发现,GPCR多聚化有助于GPCR的表达、成熟,并影响其与配体互作以及下游信号转导等过程。本文综述了GPCR多聚体在蛋白分选、配体调节、信号转导和内化过程中的作用,以及在某些疾病发生发展中的病理与生理作用机制,并探讨了GPCR多聚体研究的技术方法、目前存在的问题和未来发展方向,这对研发靶向GPCR多聚体的药物具有重要意义。

G蛋白偶联受体119活性位点预测及与吡唑并嘧啶类激动剂对接研究

利用同源模建的方法构建GPR119蛋白三维结构,经多种方法优化并用Profiles-3D和拉氏图评估后,得到最优蛋白模型,计算分析得到5个可能的活性位点,分析其活性位点氨基酸组成情况,发现了潜在保守序列.构建并优化了吡唑并嘧啶类药物小分子,其最低能量结构采用最陡下降法和共轭梯度法进行优化.将药物小分子逐一对接至蛋白的各个活性位点,得到二者相互作用模型.根据作用模型分析了此类药物小分子与活性位点之间的氢键、静电作用力等.

异功散防治幼鼠哮喘短链脂肪酸-G蛋白偶联受体43作用机制研究

目的:通过动物实验,研究异功散早期干预下支气管哮喘模型幼鼠血清短链脂肪酸(SCFAs)及肺组织G蛋白偶联受体43(GPR43)表达的变化,探索异功散防治哮喘的作用机制。方法:7日龄BALB/c雌性幼鼠共32只,随机分为空白组、模型组、中药组(异功散)和益生菌组(酪酸梭菌),以鸡卵清蛋白(OVA)致敏激发法制备哮喘幼鼠模型后,检测其血清SCFAs含量及肺组织GPR43的表达。结果:与空白组比较,模型组血清SCFAs中乙酸浓度升高,丙酸、丁酸浓度降低,但差异均无统计学意义(均P>0.05);肺组织GPR43表达有增高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。与模型组比较,中药组及益生菌组血清SCFAs中乙酸浓度升高、丁酸浓度下降,差异均无统计学意义(均P>0.05),但血清乙酸相对比值升高,差异有统计学意义(P<0.05),血清丙酸浓度及丙酸相对比值均显著下降(均P<0.05)。中药组肺组织GPR43表达显著高于模型组(P<0.05),但幼鼠血清乙酸浓度及肺组织GPR43表达之间无显著相关(P>0.05)。结论:异功散的早期干预可能影响了哮喘幼鼠肠道菌群的SCFAs代谢,并上调了肺组织GPR43表达,但对这二者的作用并无显著相关性。

血清可溶性神经调节蛋白-1、G蛋白偶联雌激素受体-1在急性胰腺炎患者病情及预后评估中临床价值研究

目的探讨血清可溶性神经调节蛋白-1(sNRG-1)、G蛋白偶联雌激素受体-1(GPER-1)在急性胰腺炎(AP)患者病情及预后评估中的临床价值。方法选取自2019年6月至2022年6月邯郸市第一医院收治的106例AP患者为研究对象,根据AP病情严重程度分为轻症组(n=49)、中重症组(n=36)及重症组(n=21);根据预后生存情况分为存活组(n=83)与死亡组(n=23)。采用酶联免疫吸附法检测血清sNRG-1、GPER-1水平。采用受试者工作特性(ROC)曲线评估血清sNRG-1、GPER-1及两者联合检测对AP患者预后的评估价值。采用多因素Logistic回归分析探讨AP患者预后影响因素。结果中重症组、重症组患者血清sNRG-1水平低于轻症组,且重症组低于中重症组;中重症组、重症组患者血清GPER-1水平高于轻症组,且重症组高于中重症组,差异均有统计学意义(P<0.05)。存活组与死亡组病情严重程度、入院急性生理与慢性健康评分(APACHEⅡ)、白细胞计数、C反应蛋白、血肌酐、乳酸脱氢酶、血淀粉酶、血脂肪酶、sNRG-1、GPER-1比较,差异有统计学意义(P<0.05)。APACHEⅡ评分≥12分、sNRG-1≤17.74 pg/ml、GPER-1≥4.82 pg/ml是影响AP患者预后的独立危险因素(P<0.05)。血清sNRG-1、GPER-1预测AP患者预后的ROC曲线下面积分别为0.846、0.753。两者联合预测AP患者预后的ROC曲线下面积为0.917,特异度为86.75%,灵敏度为86.96%。结论血清sNRG-1低表达、GPER-1高表达与AP患者的病情严重程度及预后有关,有望作为评估AP患者预后的生物学指标。

全内反射荧光显微术在G蛋白偶联受体研究中的应用

G蛋白偶联受体是最大的细胞膜受体超家族,是许多临床治疗药物的靶点。放射性配体结合、酶联免疫吸附和免疫共沉淀是研究它们结构和功能的主要技术,但这些属于群体平均(ensemble average)研究,无法得到单个分子图像和动态变化。全内反射荧光显微镜利用隐逝波激发临界面下200 nm范围内荧光物质成像,具有信噪比高、Z轴分辨率高、速度快和对生物样本损伤小等优点,是常用的单分子荧光成像技术。本文在介绍全内反射荧光显微镜发展历史、原理、组成和成像优势的基础上,详细阐述全内反射荧光显微镜在研究G蛋白偶联受体构象变化、寡聚化、内吞和再循环以及信号转导等方面的应用,并提出未来展望。

G蛋白偶联受体组成性活性及反向激动剂研究进展

G蛋白偶联受体(GPCR)是受体中家族成员最多的一大类,其活性涉及体内绝大部分的生理功能,在药物研发过程中是主要的药物作用靶标。研究表明,GPCR及其突变体在缺乏配体结合的情况下,能自发地产生一定程度的内在活性,即GPCR的组成性活性(constitutiveactivity);其相应的反向激动剂与GPCR结合能降低受体的组成性活性,在药物治疗学上具有重要意义。愈来愈多的实验表明,GPCR组成性活性及反向激动剂的研究具有广阔和实际的应用前景,对其进行深入研究在受体学说领域和药物研发过程中具有重要理论意义。