跨膜蛋白系列三：G蛋白偶联受体

什么是G蛋白偶联受体？

GPCR（G Protein-Coupled Receptor），即G蛋白偶联受体，是哺乳动物基因组中最大的膜蛋白家族，广泛分布于中枢神经系统、免疫系统、心血管及视网膜等器官和组织中。G蛋白偶联受体由7段跨细胞质膜的α螺旋结构构成，将信号由胞外转导到胞内，可参与机体的发育和多种生理功能的调控。

图：GPCR的结构示意图

根据进化同源性和氨基酸序列，GPCR被细分为多个类别，包括根据进化同源性和氨基酸序列，GPCR（G Protein-Coupled Receptor，G蛋白偶联受体）被细分为多个类别，主要包括A类（视紫红质）、B类（促胰液素和粘附）、C类（谷氨酸）和F类（卷曲）亚家族：

GPCR与药物研发

GPCR作为药物靶点具有极高的价值，因为它们在多种生理和病理过程中发挥关键作用。目前，超过50%的临床用药物以及正在研发中的药物都作用于GPCR，使其成为最重要的药物作用靶标库之一。据统计，市场上通过FDA审批的药物中有近40%靶向GPCR，销售总额占全球市场的27%。

GPCR涉及的治疗领域极为广泛，包括肿瘤、心血管疾病、代谢疾病、炎症、神经与精神疾病等：

● 肿瘤：趋化因子受体在肿瘤细胞的迁移、侵袭和转移过程中发挥关键作用。CXCR4和CCR5是其中两个重要的趋化因子受体，它们能够与相应的趋化因子结合，引导肿瘤细胞向特定部位迁移。AT1R在多种恶性肿瘤中过表达，如乳腺癌、胰腺癌等。Ang II通过激活AT1R，可以介导多条与肿瘤生长和血管生成相关的信号通路。

● 心血管疾病：同时，AT1R也是心血管系统中最重要的GPCR之一，是心血管疾病治疗的重要靶点。AngII通过激活AT1R，引起血管收缩、水钠潴留等效应，参与高血压、心肌肥厚等心血管疾病的发生和发展。β2AR是另一种在心血管系统中发挥重要作用的GPCR。通过激活β2AR，可以引起血管扩张、心率增快等效应，从而对抗心脏和血管的应激反应。目前已有多种β受体阻滞剂被用于治疗高血压、心绞痛等心血管疾病。

● 代谢疾病：胰高血糖素受体（GCGR）属于B类GPCR，主要分布于肝脏和胰腺等组织。通过抑制GCGR的功能，可以减少肝糖原输出、降低血糖水平，从而治疗糖尿病等代谢性疾病。GIPR也是B类GPCR的一员，参与调节胰岛素的分泌和血糖的稳态。针对GIPR的药物研发可能为糖尿病等代谢疾病的治疗提供新的选择。

● 炎症：甲酰肽受体（FPR1/FPR2）是参与炎症反应的GPCR之一，能够识别并结合细菌产生的甲酰肽等配体，从而激活炎症反应。通过阻断FPR的功能，可以抑制过度的炎症反应，对治疗炎症性疾病具有潜在价值。除了与癌症相关外，趋化因子受体（如CXCR3、CCR2）还参与炎症细胞的招募和激活过程，是炎症性疾病治疗的重要靶点。

● 神经与精神疾病：多巴胺受体（D1-D5）在神经系统中发挥重要作用，参与调节情绪、运动、认知等功能。通过调节多巴胺受体的功能，可以治疗精神分裂症、帕金森病等神经与精神疾病。血清素受体（如5-HT1A、5-HT2A）也是神经系统中重要的GPCR之一，参与调节情绪、睡眠、食欲等功能。针对血清素受体的药物研发为治疗抑郁症、焦虑症等精神疾病提供了新的思路。