[发明专利]人G－蛋白偶联受体

说明书

描述

本发明涉及新的已鉴定的多核苷酸、由它们编码的多肽以及此类多核苷酸和多肽的用途，并涉及它们的产生。更明确地，本发明的多核苷酸和多肽涉及G-蛋白偶联受体(GPCR)，此后称之为IGS3。本发明也涉及对此类多核苷酸和多肽之作用的抑制或活化，涉及含有该多核苷酸的载体、含有该载体的宿主细胞以及转基因动物，其中IGS3基因过度表达、错表达、表达不足和/或被抑制(敲除动物)。本发明进一步涉及筛选化合物的方法，其中所述化合物能作为该G-蛋白偶联受体IGS3的激动剂或拮抗剂。

发明背景

已充分确定许多医学上重要的生物进程由参与信号转导途径的蛋白质介导，其中信号转导途径涉及G-蛋白和/或第二信使；例如cAMP(Lefkowitz，自然(Nature)，1991，351：353-354)。此处这些蛋白质指的是参与G-蛋白途径的蛋白质。这些蛋白质的一些实例包括GPC受体(例如肾上腺素能因子和多巴胺的那些受体(Kobilka，B.K.等人，美国国家科学院院报(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)，1987，84：46-50；Kobilka，B.K.等人，科学(Science)，1987，238：650-656；Bunzow，J.R.等人，自然，1988，336：783-787))、G-蛋白自身、效应蛋白质(例如磷脂酶C、腺苷酸环化酶和磷酸二酯酶)以及调节(actuator)蛋白质(例如蛋白激酶A和蛋白激酶C(Simon，M.I.等人，科学，1991，252：802-8))。

例如，在信号转导的一种形式中，激素与GPCR结合后，该受体与异三聚体的G-蛋白相互作用，诱导GDP从鸟嘌呤核苷酸结合位点位离。在正常的鸟嘌呤核苷酸细胞浓度下，GTP立即填充此位点。GTP与G-蛋白的α亚基结合导致G-蛋白从受体解离，并且G-蛋白分解为α和βγ亚基。携带有GTP的形式然后结合至活化的腺苷酸环化酶。GTP水解为GDP，该过程由G-蛋白自身催化(α亚基具有内在的GTPase活性)，使G-蛋白回到其基础的非活化形式。α亚基的GTPase活性实质上是控制打开/关掉开关的内部时钟。α亚基的GDP结合形式对β_γ具高亲和性，接下来αGDP与β_γ重新结合，使该系统回到基础状态。这样，G-蛋白起到双重作用，即作为中间体将信号从受体传递至效应器(在这个实例中是腺苷酸环化酶)，以及作为控制信号持续时间的时钟。

G-蛋白偶联受体的膜结合超家族已表征为具有七个推定的跨膜结构域。这些结构域被认为是代表跨膜α-螺旋，其由胞外或胞质环连接。G-蛋白偶联受体包括广泛的生物学活性受体，例如激素、病毒、生长因子和神经受体。

G-蛋白偶联受体家族包括多巴胺受体，其结合用于治疗CNS紊乱的神经安定药物。该家族成员的其它实例包括(但不限于)降钙素、肾上腺素能、神经肽Y、somastotatin、神经紧张素、神经激肽、辣椒素、VIP、CGRP、CRF、CCK、缓激肽、galanin、促胃动素、伤害感受素(nociceptin)、内皮素、cAMP、腺嘌呤核苷、毒蝇碱、乙酰胆碱、5-羟色胺、组胺、凝血酶、激肽、促卵泡激素、视蛋白、内皮分化基因-1、视紫红质、添味剂以及巨细胞病毒受体。

大部分G-蛋白偶联受体的头两个胞外环中各具有单一保守的半胱氨酸残基，其可形成二硫键，该二硫键认为可稳定功能的蛋白质结构。将这7个跨膜区指定为TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6和TM7。连接TM5和TM6的胞质环可能是G-蛋白结合结构域的一个主要组成部分。

大部分G-蛋白偶联受体包含潜在的磷酸化作用位点，其位于第三个胞质环内和/或羧基末端。对一些G-蛋白偶联受体(如β-肾上腺素受体)而言，蛋白激酶A和/或特异的受体激酶的磷酸化作用可介导受体的脱敏。

近来发现某些GPCR(像降钙素受体样受体)可与小的单次跨膜蛋白质相互作用，后者被称为受体活性修饰蛋白质(RAMP’s)。GPCR与某种RAMP的相互作用决定了哪个天然配体对GPCR-RAMP的组合具有适当的亲和性，并且可调节该复合体的功能信号传递活性(McLathie，L.M.等人，自然(1988)393：333-339)。