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GPCR靶向药物发现:如何读懂的成药家族

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GPCR靶向药物发现:如何读懂的成药家族

GPCR信号通路概念示意图:G蛋白与β-arrestin信号分叉

G 蛋白偶联受体(GPCR)是药物发现史上成功的靶点家族,没有之一。这个拥有 800 多个成员、全部由 7 次跨膜结构构成的受体超家族,参与了从神经传递到免疫调节的几乎所有生理过程。一个常被引用的数字是:上市药物中约 34% 作用于 GPCR 靶点,其全球市场份额占比超过 27%。读懂 GPCR,某种程度上就是读懂现代药理学的主干。

信号是"分叉"的,评价也要多维

GPCR 的复杂性在于:受体被配体激活后,信号并不是走一条直线,而是分叉成多条下游通路——G 蛋白介导的第二信使(cAMP、IP3/IP1、钙离子),以及不依赖 G 蛋白的 β-arrestin 通路。同一个分子,可能强激活一条通路、弱激活另一条,这种"偏向性信号"正是现代 GPCR 药物设计的关键变量。

因此,GPCR 的评价不能只测一个指标。爱思益普构建了 190+ 个 GPCR 靶点的即用检测模型、覆盖 7 个种属,检测手段涵盖钙通量、cAMP、IP3/IP1、β-arrestin 招募(NanoBiT)、报告基因(CRE-Luc)与 pERK/pAKT 等。把多条信号通路并排测出来,才能拼出一个候选分子的"功能画像"——它到底是激动剂、抑制剂,还是变构调节剂,一目了然。

从单靶点到谱系筛选

在单靶点活性之外,GPCR 平台的另一个价值在于谱系筛选。依托 ECHO、FLIPR、PHERAstar FSX、LICOR 等高通量设备,可以同时对 GPCR 家族做全谱系检测,回答"这个分子除了主靶点,还碰了哪些同族受体"。对药物研发而言,这种选择性信息与主靶点的效力同等重要——它直接关系到安全性。当 GPCR 从"成药家族"进化为"可系统评价的靶点矩阵",这个老靶点家族正在焕发新的筛选效率。

偏向性信号:GPCR 评价里迷人的变量

如果说多通路检测是 GPCR 评价的"横截面",那么偏向性信号(biased signaling)就是它的"纵深度"。传统观点曾认为,一个 GPCR 配体激活受体后,会按固定比例同时启动 G 蛋白与 β-arrestin 通路;而偏向性配体的出现颠覆了这一点——它可以"偏好"其中一条通路,从而实现更精细的疗效-副作用分离。这解释了为什么同一个受体的不同配体,临床结局可能天差地别。

要抓住偏向性,就需要在评价里同时铺设 G 蛋白依赖(cAMP、IP1、钙流)与 β-arrestin 招募两条独立读出的平行通路。以 MRGPRX2 这类介导瘙痒与炎症的靶点为例,从靶点验证、苗头化合物鉴定到先导优化,每一步都需要功能检测的支撑。爱思益普 190+ 靶点的即用模型与多种检测方法的组合,正是为这种"多通路并行验证"提供了基础设施——把 GPCR 这个成熟的靶点家族,继续往"更精确、更可预测"的方向推进。

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