单个受体在耦合过程中被捕获

哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院和圣犹大儿童研究医院的科学家们开发了一种新的成像技术，以前所未有的细节捕捉活细胞表面受体的影像，这可能为开发新药铺平道路。

研究人员利用这项技术放大活细胞表面的单个受体蛋白，以确定受体是单独工作还是成对工作。这项研究发表在四月号的自然方法．

“如果两种不同的受体结合在一起形成具有独特功能和药理作用的二聚体，这可能会产生具有更大特异性和减少副作用的新一代药物，”他说乔纳森Javitch他是v&s精神病学实验治疗学的利伯教授。

g蛋白偶联受体(GPCRs)是一些药物中最重要的分子:目前大约有三分之一的药物是通过靶向GPCRs发挥作用的。GPCRs形成异源二聚体(由两种不同类型的GPCRs组成)的可能性是开发更好药物的一个特别令人兴奋的前景。

Javitch说:“GPCR异质二聚体在改善药物治疗(包括治疗精神分裂症和抑郁症等疾病)方面的潜力令人兴奋，并吸引我们进入该领域。”

但几十年来，科学家们一直在激烈争论大多数GPCRs是形成二聚体还是单独工作。这种僵局很大程度上源于当前技术相对较差的空间分辨率。细胞中不同的GPCRs被捕捉到彼此靠近，但尚不清楚这些受体是否在一起工作。

贾维奇说:“由于不同实验室使用不同方法得出的数据相互矛盾，有关受体二聚体作用的争论只会变得更加激烈。”

利用一种基于单分子荧光共振能量转移(smFRET)的更强大的新技术，来自圣犹大儿童医院和威尔康奈尔大学的贾维奇和斯科特·c·布兰查德(Scott C. Blanchard)证明，二聚体在细胞表面的移动和持续时间可以被跟踪。当用不同荧光标记物标记的蛋白质彼此非常接近时，这种方法利用了荧光发生的变化。这种方法的分辨率比以前的技术高出10倍以上。

这项令人兴奋的新技术需要在染料、标记技术、蛋白质工程、成像和软件等方面进行多项创新，以实现对单个和偶联受体的跟踪。

这种方法不仅能检测到GPCR二聚体，还首次清晰地看到活细胞中的受体在被激活时是如何改变形状的。这将使研究人员更好地理解药物如何不同地影响相同的受体。

“通过这种方法，我们现在可以以前所未有的分辨率探索受体相互作用和激活机制，这给了我们一个研究新的治疗方法的机会，”Javitch说。