多肽合成

最近，中国科学院上海药物研究所研究员蒋插话、徐华强队与浙江大学医学院研究员张岩队合作，在人血管活性肠肽受体1(VIP1R)研究领域取得了重要进展，首次分析了VIP1R和多肽配体PACAP27和Gs蛋白复合物的冷冻镜结构。该研究论文在线发表于自然通信。

人血管活性肠肽受体1(VIPR1R)是b类GPCR成员，广泛分布在中枢神经系统的大脑皮质和下丘中。在生物体内，VIP1R在心脏节律、学习、记忆、焦虑以及机应激和脑损伤响应等方面发挥着重要的调节作用。针对针对性VIP1R的多肽和小分子药物，对睡眠紊乱、中风、神经退行性疾病、老龄化相关的记忆损伤等疾病的治疗有积极作用。

VIP1R受体与下游Gs效果蛋白组装效率相对较低，导致复合物稳定性差和构象不均等问题，给该受体复合物的结构分析带来了许多技术问题。传统的NanoBiT方法基于蛋白质构象补充的原理，利用大段(LgBiT)和小段(SmBiT)补充完整活性的荧光素酶，实现蛋白质之间的互动检查。受该系统启发，研究团队开创性地利用与LgBiT具有更强亲和力的SmBiT突变HiBiT，分别将LgBiT和HiBiT和VIP1R和Gs蛋白连接起来，增加局部复合物组分浓度，提高复合物组装效率和样品稳定性，最终获得稳定的VIP1R复合物用于结构研究。

利用单颗粒冷冻电镜重构技术，研究人员首次分析了VIP1R结合PACAP27和Gs蛋白复合物的高分辨率结构。通过比较其他b类GPCR成员的多肽组合口袋，VIP1R具有比较小的细胞内多肽组合口袋，进一步明确了PACAP27多肽组合VIP1R的结构细节，从结构和功能水平证明了多肽组合对VIP1R组合和激活的重要作用与PAC1R相比，内源配体VIP对VIP1R有更高的选择性，研究也为该VIP的受众选择性提供了潜在的构造学说明，最后研究者明确了VIP1R受众激活和G蛋白偶像的机制，该机制与其他b级GPCR成员的异同等。该研究为了理解多肽受体识别和激活VIP1R的分子机制提供了结构基础，扩大了对B级GPCR家庭整体识别和信号传导机制的认识，也为以VIP1R为目标的多肽和小分子药物开发提供了结构模型。

中科院上海药所博士生段佳、浙大基础医学院博士生沈丹丹、美国温安洛研究所EdwardZhou、浙大基础医学院毕鹏是本文共同第一作者蒋插话、徐华强、张岩是本文共同通信作者。该研究得到国家自然科学基金委员会、科技部、上海市科学委员会和中国科学院战略领导科学技术专业等的支持。

图.人血管活性肠肽受体1的冷冻电镜结构分析:a是NanoBiT战略b是PACAP27-VIP1R-Gs复合物冷冻电镜密度图c是PACAP27和VIP1R受体的细节显示图。

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