趋化因子受体的结构与信号转导机制
2021-02-07刘凯雯刘志杰华甜
刘凯雯,刘志杰,华甜
上海科技大学 iHuman研究所,上海 201210
趋化因子受体(chemokine receptor)是七次跨膜G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR)超家族中的重要成员,通常表达于中性粒细胞、免疫细胞、内皮细胞等细胞膜上。GPCR是最大的膜蛋白家族,天然配体包括多肽、脂类、生物胺、糖蛋白、核苷酸和离子等,由其介导的信号通路在生理和病理过程中发挥重要作用,市场中约有40%的药物是靶向GPCR的[1-2]。GPCR与配体或GPCR与配体及下游信号转导分子复合物的三维结构解析,以及基于结构设计的细胞功能实验,对于我们揭示GPCR与配体及GPCR下游信号转导的分子机制十分重要。近十年来,GPCR结构生物学技术飞速发展,人们对于趋化因子受体家族的结构与功能研究也投入了大量精力进行探索并获得了丰厚的知识。这些结构对于趋化因子受体的激活和信号转导机制研究,以及相关疾病的药物设计研发提供了非常重要的理论基础。
1 趋化因子及趋化因子受体
趋化因子(chemokine)是一种分子量为8~10 kDa的多肽,是最大的细胞因子家族,主要功能是招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等进入特定的淋巴器官和组织以及感染发生的部位。大多数趋化因子的氨基酸序列中有4个保守的半胱氨酸(Cys),并形成1或2对保守二硫键稳定趋化因子的核心结构[3-4]。根据保守的半胱氨酸残基的间隔氨基酸个数,通常将它们分为4个亚类:CXC类、CC类、CX3C类和C类。其中CXC 类趋化因子可以根据结构功能区第一个半胱氨酸靠近蛋白的氮(N)端处有无谷氨酸-亮氨酸-精氨酸(Glu-Leu-Arg,ELR_)氨基酸特征性序列分为两类:ELR+和ELR两个亚家族[5]。……
