论文摘要
GPCR家族C成员是一类独具特色的GPCR,它们拥有大的细胞外结构域,其中包括捕蝇夹模块VFTM。VFTM主要负责配体的识别与结合,同时与细菌转运小分子氨基酸的PBP具有一定的序列相似性。由于家族C成员的VFTM具有结构相似性,而且其功能在不同亚组中发生了显著的歧化,因此通过系统进化分析以及正向选择性检测,研究家族C成员的VFTM,对于阐述其进化历程显得尤为重要。五个典型的家族C亚组,mGluRs、CaSR、T1R、GB1和GB2,其VFTM被用来检验正向选择压力条件下的功能歧化,从而对各个VFTM的选择性限制改变进行评价。另外,通过推测祖先VFTM的三维结构,从结构上也展示了VFTM在进化历程上的改变形式。研究结果显示,GPCR家族C成员VFTM具有显著性的选择性限制改变,暗示在家族C的进化历程中,基因复制事件后功能歧化对于塑造各个VFTM的特性起关键性作用。同时,正向选择压力也可能介入到了这个进化历程中,驱动VFTM的功能歧化过程。系统进化也显示,在塑造五个典型的家族C亚组过程中,可能存在三次连续的基因复制事件。五个亚组成员通过各自不同位点的功能歧化,逐步改造和形成自身的结构与功能。因此,GPCR家族C成员VFTM的进化历程,即是正向选择压力驱动功能歧化,通过三次连续的基因复制事件,对VFTM进行结构与功能的改造过程。另外,参与家族C成员VFTM功能歧化的位点可能是潜在的药物靶点,对于进一步研究家族C成员VFTM的精细激活过程以及研发特异性的激动剂或拮抗剂,都将产生重要的研究意义。为了在活细胞中标记GABABR,在拮抗剂CGP64213的基础上,设计、合成并鉴定了一种靶向GB1-VFTM的三元件活性荧光探针,该探针可以用来光标记CHO细胞中表达的GABABR。由于该探针能够特异性结合到GB1的VFTM中,并且具有高的光亲和特性,对于在活细胞上研究GABABR的定位和功能具有重要意义。