高海娇,徐 超,程古月,袁宗辉 (华中农业大学 国家兽药残留基准实验室(HZAU)/农业部兽药残留检测重点实验室,湖北 武汉430070)

G 蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptros,GPCRs)是一种嵌入到脂质双层结构且完整的膜蛋白,分布于组织最广泛的超大家族蛋白。根据跨膜结构的相似程度可分为以下5个亚家族:A 族视紫红样受体家族(包括α和β亚家族),B 族分泌素样受体家族,C族谷氨酸盐样受体家族,D 族黏附样受体家族和E 族frizzled/Taste2家族[1-2]。这些受体能够被胞外配体激活,包括蛋白,多肽,光,激素,离子和小分子等,从而通过细胞膜向G 蛋白传达信号[3]。β肾上腺素能受体(β-adrenergic receptor,β-AR)属于G 蛋白偶联受体A 族视紫红样受体,由7次跨膜螺旋组成。β-AR 具有各自的药理学、生物化学和分子生物学的特点,主要分为以下3 类:β1-AR、β2-AR 和β3-AR[4]。β1-AR 大 多 存 在 于 心 血管,主要引起血管舒张和增加心输出量,β2-AR 主要存在于支气管平滑肌以及骨骼肌,造成支气管舒张[5]。目前报道β3-AR 存在脂肪细胞,在调节并释放瘦蛋白发挥重要作用[6-7]。

肾上腺素受体兴奋剂与β-AR 有较好的亲和性,因此该受体广泛用于β肾上腺素类药物与蛋白的结合研究。本文将重点介绍β2-AR 的结构和功能,并总结该受体的表达纯化方式。分析β兴奋剂受体蛋白中部分氨基酸突变对蛋白活性的影响以及β2-AR 在兴奋剂残留检测中的应用。

1 β2肾上腺素能受体的结构及活性中心

1.1 结构组成β-AR 的组成包括:7 次螺旋跨膜(transmembrane,TM)结构,3个胞外环(extra-cellloop,ECL)和3 个 胞 内 环(inner-cell-loop,ICL)。β2-AR 含 有3 个 糖 基 化 位 点(Asn6、Asn15 和Asn187)以及2个额外的螺旋肽,即螺旋Ⅷ和ECL2中段的短螺旋片段[8]。……