GPCR膜蛋白芯片

G蛋白偶联受体（GPCR）是细胞表面最大、最通用的受体家族之一，约34%的已上市药物是与GPCR功能相关的。GPCR蛋白一般具有5-7次跨膜结构，脱离磷脂双分子层的支持，GPCR蛋白很难保持活性构象。目前研究GPCR最常用的方法是在转染的哺乳动物细胞系中过表达，然而转染的细胞也含有内源性受体，这给实验结果的解释带来了挑战。

达吉特推出的GPCR膜蛋白芯片，在单纯疱疹病毒（HSV-1）上表达GPCR，经过宿主细胞的复制后，将病毒粒子纯化出来点制在三维立体修饰的芯片片基上，GPCR蛋白在病毒磷脂双分子层的支持下可保持完整的活性结构。这种方法消除了使用传统方法研究GPCR蛋白时发现的内源性细胞受体的问题，避免了基于细胞的结合分析的限制，并且能够展现出更清晰的数据。目前该芯片上共包含428种常见药靶膜蛋白，其中GPCR蛋白292种，约占据非嗅觉GPCR全种类的72%。将带有生物素标记的小分子与GPCR膜蛋白芯片共同孵育，再引入带有CY3或CY5荧光的链霉亲和素，通过检测芯片上的荧光信号，即可确定小分子的直接结合膜蛋白。

GPCR膜蛋白芯片上的种类详情（列表详情见本页面最下方）：

|   GPCR膜蛋白芯片优势

1.筛选直接结合的膜蛋白靶点，假阳性率较低

2.采用病毒表达膜蛋白，避免了细胞系表达的内源性蛋白质干扰，保留了GPCR膜蛋白的天然构象与生物学活性

3.芯片覆盖多种GPCR蛋白和RTK激酶，结合蛋白范围更广，性价比高

4.荧光检测结合反应，高灵敏度检测

|   研究案例1：强啡肽结合膜蛋白筛选

强啡肽（ Dynorphin A ）是一种抑制性神经肽，在镇痛等研究中常用，但直接靶点仍不清楚。本研究利用GPCR膜蛋白芯片筛选，发现强啡肽可以与3种膜蛋白结合，其中结合强度最强的是一种叫作OPRD1的阿片受体A类GPCR蛋白，非常符合研究预期。

|   研究案例2：无乳链球菌通过膜蛋白CysLTR1进入人血脑屏障

无乳链球菌（GBS）是通过穿透人血脑屏障（BBBs）而引起新生儿脑膜炎的最常见的革兰氏阳性菌。为了探索GBS利用宿主GPCRs穿透BBB的方式，研究人员采用CY3标记的GBS临床株K79 （一株脑膜炎新生儿分离的菌株）与GPCR芯片进行了重复检测。结果表明5个GPCRs（GPR101、GPR148、LHCGR、CysLTR1和LGR5）对K79的结合信号明显高于对照组且具有重现性，进一步实验验证表明CysLTR1可作为GBS潜在靶点。

|   研究案例3：生长激素释放抑制因子结合膜蛋白筛选

利用GPCR膜蛋白芯片发现了生长激素释放抑制因子（SRIF-14）与超过15个的GPCRs结合，其中，SRIF-14与其已知的受体SSTR2的结合尤为显著。进一步的SPR实验也证实了SRIF-14与其靶点膜蛋白的结合情况。结果表明，SRIF-14确实能够与其靶点膜蛋白发生特异性结合，这一结果不仅验证了SRIF-14的广泛结合特性，还为进一步研究其生理功能提供了线索。

|   参考文献：

[1]. Syu GD, Wang SC, Ma G, et al. Development and application of a high-content virion display human GPCR array. Nat Commun. 2019;10(1):1997. Published 2019 Apr 30. IF=14.7

[2]. Hauser AS, Chavali S, Masuho I, et al. Pharmacogenomics of GPCR Drug Targets. Cell. 2018;172(1-2):41-54.e19. Published 2017 Dec 14. IF=45.5