科學家在人類細胞中鑒別出新型的信號系統

在所有被批準的藥物中，有三分之一的藥物都能夠靶向作用相同的受體家族：GPCRs（G蛋白偶聯受體），近日，一項刊登在國際雜志Cell上的研究報告中，來自哥本哈根大學等機構的科學家們通過研究將能夠激活GPCRs的肽類網絡擴大了19%的比例；人類細胞的表面擁有多種多樣的受體，很多分子和治療性藥物能與受體結合來激活細胞內的信號，從而調節機體的生理學功能，GPCRs就是人類細胞**且最重要的受體分子。

盡管很多藥物能靶向作用GPCRs，但對于大約三分之一的GPCRs而言，研究人員并不清楚到底是哪些分子或配體能與其結合并激活信號。這項研究中，研究人員通過研究發現了一種新型的信號系統，即能被17種肽類配體所激活的5種GPCRs，從而將肽類-GPCR網絡從348個擴展到了415個（19%的比例）。

研究者David E. Gloriam說道，研究人員能夠長期致力于研究一種GPCR信號系統，因為該領域的治療潛力巨大，很多藥物能靶向作用GPCRs，如今我們鑒別出了5種這樣的信號系統，換句話說，其對于未來藥物開發具有非常重要的意義。研究人員想尋找能作為信號分子的肽類，因為其占到了能與GPCRs結合的所有配體中的71%的比例，而且很多都已經進行了相關臨床試驗，肽類是一個尋找新型信號分子的較好起點。

我們在細胞所有蛋白質（所謂的蛋白質組，包含大約20000種蛋白質）中都有可能鑒別出潛在的肽類配體，研究者重點對細胞所分泌的肽類進行研究，隨后他們利用機器學習技術預測哪些潛在的肽類能作為GPCRs的配體。文章中，研究者選擇了218種潛在的配體，并利用三種先進的技術對21種受體進行篩選，從而來捕捉不同的受體反應，即細胞內的物理質量分布、細胞內受體的內在化和一種稱之為β-arrestin蛋白的募集反應，研究者使用這三種技術，因為僅使用一種技術會催過利用其它途徑的信號通路。

這項綜合性的研究花費了研究人員3年的時間，最終研究人員確定了能與27個肽類配體配對的5種GPCRs，這些所鑒別出的肽類配體的起源基因與多種疾病發生直接相關，比如遺傳性、神經系統和腫瘤疾病等。最后研究者表示，本文研究中所鑒別出的信號系統或能作為潛在的治療性靶點供臨床研究使用，后期他們還將繼續深入研究調查上述5種信號系統中每一種系統工作的機制以及其如何影響人類機體的生理學特性。