[发明专利]基于G蛋白偶联受体的哺乳动物细胞定向引导方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可控制细胞定向迁移的新型G蛋白偶联受体，本发明还涉及一种基于该新型G蛋白偶联受体定向引导哺乳动物细胞移动的方法。

背景技术

G蛋白偶联受体是细胞表面受体最为多样的家族，介导无数胞外信号的细胞应答。细胞的信号传导中，G蛋白偶联受体接受细胞外的信号，并通过G蛋白的作用传递到相应的效应器蛋白，完成细胞对外界信号的应答。G蛋白是三聚体GTP结合调节蛋白（trimeric GTP-binding regulatory protein）的简称，位于质膜内胞浆一侧，主要作用是接受来自G蛋白偶联受体的信号，并传递给效应器蛋白。G蛋白偶联受体家族包括多种与蛋白质类或肽类激素、局部介质、神经递质和氨基酸或脂肪酸衍生物等配体识别与结合的受体，以及哺乳类嗅觉受体、味觉受体和视觉的光激活受体（视紫红质）等。

所有的G蛋白偶联受体都含有7个疏水肽段形成的跨膜α螺旋区和相似的三维结构，N端在细胞外侧，C端在细胞质侧。在细胞外侧的部分区段具有特异的氨基酸序列，是G蛋白偶联受体结合特定配体的结合功能域；在细胞质侧的部分区段具有效应特异性，可与G蛋白结合；中段有7个跨膜区，其中螺旋5和6（图1）之间的胞内环状结构域对于受体与G蛋白之间的相互作用具有重要的作用。其结合功能域结合特异性配体后，G蛋白偶联受体的特异性效应区被激活，然后通过G蛋白把信号传递给相应的效应器蛋白，从而将胞外信号转换为胞内信号，并使细胞做出相应应答。

趋化因子受体是一类介导趋化因子行使功能的GTP蛋白耦连的跨膜受体（GPCR），通常表达于免疫细胞、内皮细胞等细胞膜上。趋化因子受体除了具有一般G蛋白偶联受体的结构和功能特点外，还具有自身的特点。趋化因子受体的结合功能域位于N端，与相应的趋化因子结合发生变构并将信号传递给G蛋白，再由G蛋白激活多种信号分子，可调节细胞内的Ca²⁺浓度，诱导细胞骨架蛋白的改变引起细胞趋化性，控制细胞向趋化因子富集的地方做定向迁移。因此，趋化因子与其受体的相互作用控制着细胞在循环系统和组织器官间定向移动。由于其N端结合功能性的结合特异性，趋化因子受体仅在匹配的趋化因子作用下定向引导细胞，不能响应除趋化因子以外的配体。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中趋化因子受体这一G蛋白偶联受体仅在趋化因子作用下介导细胞定向迁移的局限性，提供一种可在诸如胰高血糖素的配体作用下介导细胞定向迁移的新型G蛋白偶联受体。基于该G蛋白偶联受体，本发明还提供一种细胞定向引导方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案得以实现：提供一种新型G蛋白偶联受体，所述新型G蛋白偶联受体由引起定向迁移效应的第一G蛋白偶联受体、以及第二G蛋白偶联受体的结合功能域复合而成，其中所述第二G蛋白偶联受体的结合功能域取代所述第一G蛋白偶联受体的结合功能域。

在上述新型G蛋白偶联受体中，第一G蛋白偶联受体是趋化因子受体。

在上述新型G蛋白偶联受体中，趋化因子受体为CX3CR趋化因子受体。

根据其所结合的配体可将趋化因子受体分为四个亚家族：CXC类受体（CXCR）、CC类受体（CCR）、C类受体（CR）和CX3C类受体（CX3CR）。由以上叙述可知，本发明采用CX3CR作为研究对象。另外，胞外信号结合趋化因子受体后，可由IP3-Ca²⁺信号通路产生钙活化，以此来检测趋化因子与受体结合。

根据本发明的另一方面，提供一种基于新型G蛋白偶联受体的细胞定向引导方法，该方法包括：采用引起定向迁移效应的第一G蛋白偶联受体与第二G蛋白偶联受体的结合功能域构建的新型G蛋白偶联受体；以及将所述新型G蛋白偶联受体导入细胞，制备得到具有定向迁移效应的工程细胞。

在上述基于新型G蛋白偶联受体的细胞定向引导方法中，所述新型G蛋白偶联受体由所述第一G蛋白偶联受体、以及第二G蛋白偶联受体的结合功能域复合而成，其中由所述第二G蛋白偶联受体的结合功能域取代所述第一G蛋白偶联受体的结合功能域。

在上述基于新型G蛋白偶联受体的细胞定向引导方法中，采用基因重组法构建所述新型G蛋白偶联受体。

在上述基于新型G蛋白偶联受体的细胞定向引导方法中，采用基因重组法构建所述新型G蛋白偶联受体包括以下步骤：

制备编码去除了结合功能域的第一G蛋白偶联受体的第一DNA序列A和编码第二G蛋白偶联受体的结合功能域的DNA序列B；