【砥砺奋进的五年】药物靶标GPCR世界又诞生“上海发现” 科学家破译“信使之路”关闭“密码”

图说：磷酸化视紫红质和阻遏蛋白复合物的高分辨率三维结构。图片来源：徐华强课题组

　　关于世界上最热门、最成功的药物靶标——G-蛋白偶联受体（GPCR），又一项重要的“上海发现”在张江诞生。

　　中国科学院上海药物研究所徐华强研究员领衔国际交叉团队联合攻关，再次利用世界上最强X射线激光，“照亮”GPCR世界里“神秘的信使之路”，破解了细胞信号的“关闭密码”，从而揭开了人体细胞内部“通讯系统”的重大秘密，对未来更多高效低毒药物的开发具有普惠意义。

　　遍数人体内部的各种蛋白质，由826个成员组成的GPCR，是细胞信号传递的信使家族，也是最大的药物靶标蛋白家族。它参与感光、嗅觉、行为和情绪的调节、免疫系统调节等众多生理过程，因而也与各种疾病关系密切，迄今40%左右的上市药物均以GPCR为靶点。围绕GPCR各种未知谜团的研究，成为国际生命科学界的一大热门研究方向，正所谓“得GPCR者，得天下”。

　　不难理解，每一条GPCR“信使之路”，都需要“开”与“关”来调节，分别对应G蛋白和遏阻蛋白。科学家们已知，“开放”下游信号通路的“按钮”，在G蛋白激活第二信使手里；而“关闭键”则由GPCR磷酸化密码来决定。然而，具体密码却依然成谜。

　　徐华强领衔的国际团队两年前，曾成功解析了GPCR领域的“经典形象”——视紫红质与阻遏蛋白复合物的晶体结构，从而攻克了细胞信号传导领域多年来的大难题。在此基础上，该团队再接再厉，成功解析磷酸化视紫红质与阻遏蛋白复合物的晶体结构——GPCR“经典形象”的“姊妹篇”，攻克了细胞信号传导领域的又一重大科学难题。科研团队破解了GPCR的信号“关闭密码”——即通过其尾部氨基酸的磷酸化，招募阻遏蛋白并与之结合。更重要的是，这一密码对整个GPCR家族都适用，是一把“万能密码钥”。

　　北京时间今天凌晨，世界顶级学术期刊《细胞》以封面文章的形式，发表了这一研究成果。引人关注的是，一个GPCR研究高地正在张江崛起——以上海药物所、上科大iHuman研究所为主体，与复旦大学药学院、国家新药筛选中心等精诚合作。全世界至今一共解析了不到50个GPCR结构，该研究集群6年共成功解析12个。