摘要：口味，疼痛或对压力的反应 - 人体几乎所有的基本功能都由称为G蛋白偶联受体（GPCR）的分子开关调节。研究人员发现了这种GPCR的基本机制。使用类似于地球卫星GPS的方法，它们可以跟踪GPCR的运动并在作用中观察它。他们的发现为设计药物提供了指导。...

口味，疼痛或对压力的反应 - 人体几乎所有的基本功能都由称为G蛋白偶联受体（GPCR）的分子开关调节。巴塞尔大学的研究人员发现了这种GPCR的基本机制。使用类似于地球卫星GPS的方法，它们可以GPCR的运动并在作用中观察它。他们的发现，最近发表在科学，提供设计药物的指导。

G蛋白偶联受体嵌入细胞膜中，并从细胞内部传输信号。由于它们在体内的极端多样性和至关重要的作用，因此GPCR被许多药物（例如止痛药，心脏药物，甚至是糖尿病和肥胖症的半卢皮德底）注射。实际上，所有批准的药物中约有三分之一针对GPCR。

新的GPS核磁共振（NMR）方法揭示了受体功能

尽管它们的重要性，但这些受体如何工作仍然是一个谜。 “我们对GPCR如何从各种配体传输信息，” Biozentrum的SNSF Ambizione研究员Fengjie Wu博士说。 “我们开发了这种新型的GPS NMR方法，使我们能够观察受体的移动方式。”对GPCR功能的详细了解对于开发更有效的副作用的更有效的药物至关重要。

在他们的研究中，研究人员专注于β1-肾上腺素能受体，β1-肾上腺素能受体在心血管系统中起关键作用，并由β受体阻滞剂瞄准。这些药物用于治疗高血压和心血管疾病。研究人员使用GPS NMR技术，精确地确定了该受体中约一百个位点的位置 - 就像GPS指出了汽车的位置一样，并在激活过程中监视了他们的运动。

动态受体：不仅仅是“在”或“关闭”

他们的发现表明，受体不仅在静态“关闭”和“在”状态之间切换。取而代之的是，它位于无活性，预反应和活性状态之间的动态构象平衡中。激动剂的结合（例如异丙肾上腺素）将受体更多地转移到活性状态下，而β受体阻滞剂主要将其锁定在不活跃状态下。吴解释说：“我们最终可以自信地说明其功能状态之间的受体转变是如何的。” “我们甚至可以定义一个控制这些状态的高度保守的中央微开关。”

研究人员还发现，可以通过非常小的原子修饰来微调受体的信号输出。吴说：“为了真正了解这些受体的工作原理，必须降到原子水平并观察响应扰动的动作。”

药物设计指南

使用NMR，Scientistsbridge GPCR的静态结构及其功能之间的差距。他们第一次能够详细受体在激活过程中的动态移动。斯蒂芬·格兹西克（Stephan Grzesiek）教授说：“经过二十年的努力，我们终于可以看到受体动作的细节。” Wu补充说：“通过这些观察结果，我们现在了解药物结合如何调节受体的基本机制。” “这些知识可能为设计具有所需产出的药物提供指导。”