【摘要】：人神經(jīng)肽S (Neuropeptide S, NPS),一種含有20個氨基酸殘基且N端為高度保守的絲氨酸的新型神經(jīng)肽,近年來被確定為孤兒G蛋白偶聯(lián)受體GPR154的內(nèi)源性配體。該受體也因此被命名為NPSR。研究表明NPS及NPSR廣泛分布于脊椎動物的腦組織中,參與多種神經(jīng)功能的調(diào)節(jié),是許多精神類疾病的有效靶點。研究表明,人NPSR是一個Gαs和Gαq雙偶聯(lián)的受體,一旦與配體結(jié)合可以激活cAMP/PKA和Ca2+/PKC信號通路。我們研究發(fā)現(xiàn),與內(nèi)源性配體NPS不同,缺乏C末端10個氨基酸殘基的多肽NPS-(1-10)可以激活Ca2+/PKC信號通路,但激活cAMP/PKA信號通路的能力明顯減弱,表明NPS-(1-10)是一個偏向性激動劑,可以選擇性的穩(wěn)定NPSR與Gαq偶聯(lián)的構(gòu)象。而兩個多肽與受體的結(jié)合能力并沒有差異,說明這種信號通路的偏向性并不是由于結(jié)合能力的改變而產(chǎn)生的。另外,我們發(fā)現(xiàn)NPS激活的ERK1/2磷酸化可以被PKA抑制劑H89所阻斷,同時也會被Gαq蛋白抑制劑UBO-QIC作用,說明NPS介導(dǎo)的ERK1/2磷酸化同時受這兩條信號通路的調(diào)控。而NPS-(1-10)同樣可以激活ERK1/2的磷酸化,但NPS-(1-10)激活的ERK1/2磷酸化只能被UBO-QIC阻斷而并不受H89的影響,這說明NPS-(1-10)主要是通過偶聯(lián)Gαq蛋白激活ERK1/2的磷酸化,并沒有涉及到Gαs蛋白。為了進(jìn)一步解析NPS-(1-10)產(chǎn)生偏向性的機(jī)制,我們構(gòu)建了NPS-(1-13)及其點突變類似物,結(jié)果顯示,與NPS-(1-10)類似,第11位和第12位賴氨酸的突變體NPS-K11A和NPS-K12A會選擇性激活Gαq依賴的信號通路,而NPS-(1-13)及第13位蘇氨酸的突變體NPS-T13A則依然平衡地激活Gαs和Gαq依賴的信號通路。同時,NPS-K11A和NPS-K12A介導(dǎo)的ERK1/2磷酸化僅受UBO-QIC影響,而NPS-(1-13)和NPS-T13A介導(dǎo)的ERK1/2磷酸化則同時受H89和UBO-QIC影響。這說明第11位和第12位賴氨酸的突變會影響NPSR和Gαs蛋白的偶聯(lián),在信號通路偏向性中扮演重要角色。我們還對九個NPSR的天然突變體進(jìn)行功能分析,研究發(fā)現(xiàn),不同于前人報道,NPSR-N107I的膜表達(dá)量以及與配體的親和力均比野生型有顯著提升,下游信號通路也明顯增強(qiáng)。而NPSR-S241R以及NPSR-Q344R兩個位點的突變并未明顯改變下游的信號通路。NPSR-R122Q、NPSR-S143G以及NPSR-I315T三個突變體激活胞內(nèi)Ca2+反應(yīng)的能力幾乎喪失,但可以一定程度的激活Gαs依賴的信號通路。NPSR-T212I可以同時顯著地激活兩條信號通路,但表現(xiàn)出Gαq依賴信號通路的偏向性。NPSR-D94V以及NPSR-C197F兩個位點的突變會導(dǎo)致受體功能的完全缺失。這些結(jié)果表明不同位點的突變會引起受體不同的表型差異,從而與NPSR相關(guān)的疾病形成關(guān)聯(lián)。總之,我們的研究發(fā)現(xiàn)了NPS-(1-10)是NPSR的偏向性激動劑,而NPS的第11位和第12位賴氨酸對Gαs依賴信號通路的激活起到了關(guān)鍵作用；并通過對NPSR天然突變體功能活性的分析,為進(jìn)一步闡明NPSR的結(jié)構(gòu)功能和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制奠定了基礎(chǔ),也為今后以NPSR為靶點研發(fā)療效好、副作用小的新穎藥物提供了理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

１．２邋Ｇ蛋白偶聯(lián)受體的信號卷導(dǎo)機(jī)制逡逑當(dāng)胞外信號分子即配體與ＧＰＣＲｓ結(jié)合后，會改變受體的構(gòu)象，使其活化進(jìn)逡逑而與細(xì)胞體內(nèi)的Ｇ蛋白進(jìn)行偶聯(lián)（圖１．２）。屯十年代末期，，扣Ｉｍａｎ等通過監(jiān)測逡逑ＧＴＰ邋Ｗ及對測定激活腺昔酸環(huán)化酶的最小區(qū)域發(fā)現(xiàn)能激活腺昔酸環(huán)化酶的底物逡逑是一種能受ＧＴＰ謂控的蛋白質(zhì)，即Ｇ蛋白［５］。隨后，在八十年代初期，Ｇｉｌｍａｎ逡逑實驗室首次分離并純化獲得了第一個Ｇ蛋白：Ｇｏｓ蛋白，他們發(fā)現(xiàn)該蛋白能巧附逡逑于細(xì)胞膜表面，當(dāng)腎上腺素與受體結(jié)合是該蛋白可作用于腺昔酸環(huán)化酶剌激細(xì)胞逡逑體內(nèi)ＣＡＭＰ的累積，從而引起一系列化學(xué)反應(yīng)［６］。隨著研究的深入，人們逐漸逡逑發(fā)現(xiàn)Ｇ蛋白包含有ａｐＹ＝個亞基，每一個亞基又具有多種亞型，顯然，正是由逡逑于這些亞型的存在保證了邋Ｇ蛋白種類的多樣性，使其能行駛多種功能。通常，逡逑２逡逑

（ＳＦＲＮＧＶＧＴＧＭＫＫＴＳＦＱＲＡＫＳ，ｈｕｍａｎ），在人體內(nèi)主要由一段含有８９個氨基逡逑酸前體剪接而成。通過在不同物種中的序列比對發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)化Ｓ的Ｎ端極度保逡逑守，均為絲氨酸（ｓｅｒｉｎｅ，邋Ｓ）（圖１．２），因此該神經(jīng)多膚被命名為神經(jīng)膚Ｓ［１９，邋２０］。逡逑４逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q51

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本文編號：2547272