2012诺贝尔奖成果最新综述：GPCR分子信号

　　

生物通报道：G蛋白偶联受体（GPCRs）是一种与G蛋白有信号连接的膜蛋白，它能够识别和传递来自细胞外的各种不同的信号，调控着细胞对激素，神经递质的大部分应答，以及视觉，嗅觉，味觉等。

目前世界药物市场上至少有三分之一的小分子药物是GPCR的激活剂或者拮抗剂。科学家们希望通过了解它们的结构和活性来帮助开发出更有效的药物，激活或关闭特异的信号而不影响其他的细胞过程，由此可见这种受体的作用十分重要，也是这个原因，2012年诺贝尔化学奖在04年后又再次颁给了这一研究领域的科学家。

科学家们指出，了解GPCR的三维结构特征是理解这些因子功能，以及将其用于药物研发的分子基础。然而至今科学家们对于GPCRs结构组织的特征还并不十分清楚。

来自英国MRC分子生物学实验室等处的研究人员近期利用可公开获取的GPCRs三维结构信息，通过一些创新计算机分析方法，系统分析了GPCRs，由此完成了一篇题为“Molecular signatures of G-protein-coupled receptors”的综述性文章，公布在2月14日Nature杂志上。在这篇文章中，研究人员绘制了跨膜螺旋中氨基酸之间的分子内非共价键连接网络图谱，而这些跨膜螺旋被认为在几乎所有不同功能的GPCRs的三维结构中都是保守的。

文章的通讯作者是MRC分子生物学实验室的M. Madan Babu和A. J. Venkatakrishnan，对于此项研究，Venkatakrishnan解释道，“这项研究中发现的非共价键连接保守网络，能用于构建G蛋白偶联受体精确的计算机模型，从而有利于基于结构的药物研发”。

文章的另外两位作者Xavier Deupi和Guillaume Lebon也补充道，“这项研究结果提出了关于解析GPCRs中某些氨基酸位点中的突变，为什么会引发疾病的一种重要起点，并且也有助于解释在人类中出现的自然突变”。

近期G蛋白偶联受体研究领域的最新进展，确定了几种GPCRs的新结构，而这项研究则揭示了这种重要的蛋白家族结构组织相似性的细节内容。

原文摘要：

Molecular signatures of G-protein-coupled receptors

G-protein-coupled receptors (GPCRs) are physiologically important membrane proteins that sense signalling molecules such as hormones and neurotransmitters, and are the targets of several prescribed drugs. Recent exciting developments are providing unprecedented insights into the structure and function of several medically important GPCRs. Here, through a systematic analysis of high-resolution GPCR structures, we uncover a conserved network of non-covalent contacts that defines the GPCR fold. Furthermore, our comparative analysis reveals characteristic features of ligand binding and conformational changes during receptor activation. A holistic understanding that integrates molecular and systems biology of GPCRs holds promise for new therapeutics and personalized medicine.