M1膽堿受體別構(gòu)調(diào)節(jié)的化學(xué)生物學(xué)研究.pdf

1、變構(gòu)酶和配體門控型離子通道受體的別構(gòu)調(diào)節(jié)理論在指導(dǎo)生命科學(xué)研究和藥物開發(fā)方面起重要作用.G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)的別構(gòu)調(diào)節(jié)研究近來也受到很大關(guān)注.M膽堿受體屬于CPCRs家族成員,存在M1、M2、M3、M4和M5五種亞型.選擇性激動(dòng)M1膽堿受體改善阿爾茨海默病(Alzheimer'S Disease,AD)癥狀,并且阻斷AD的關(guān)鍵性致病因子A β異常產(chǎn)生和tau蛋白過度磷酸化,有可能改變疾病病理過程(disease-modifyin

2、g).由于5種亞型M受體同源性很高,很難獲得真正的M1受體選擇性激動(dòng)劑,并且長(zhǎng)期使用激動(dòng)劑容易使受體下調(diào)而降低療效.別構(gòu)調(diào)節(jié)GPCRs在理論上具有能夠達(dá)到高度選擇性、不易過度激活受體以及模擬生理性調(diào)制受體的優(yōu)點(diǎn),因此,M1受體別構(gòu)調(diào)節(jié)及其化學(xué)生物學(xué)研究具有重大的理論和應(yīng)用價(jià)值. 本課題利用已知M1受體別構(gòu)調(diào)節(jié)劑brucine為探藥,從受體別構(gòu)動(dòng)力學(xué)、M1受體介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、組織器官水平的受體激動(dòng)后效應(yīng)以及整體動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)等

3、方面對(duì)別構(gòu)調(diào)節(jié)M1受體的化學(xué)生物學(xué)效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)研究.放射配基受體結(jié)合動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中,brucine不與正位配基[<'3>H]NMS競(jìng)爭(zhēng)M1受體結(jié)合位點(diǎn),表明其不結(jié)合M1受體"正位",但卻濃度依賴性地增強(qiáng)M受體正位激動(dòng)劑acetylcholine和carbachol競(jìng)爭(zhēng)[<'3>H]NMS結(jié)合位點(diǎn)的能力,使激動(dòng)劑與M1受體的親和力增加,并且在受體結(jié)合解離時(shí)間動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中降低正位配基的解離速率,證明對(duì)M1受體具有別構(gòu)增強(qiáng)作用；離體組織器官功能

4、實(shí)驗(yàn)中,M1受體介導(dǎo)的組織功能被brucine別構(gòu)增強(qiáng),而M2和M3受體介導(dǎo)的組織功能則沒有被增強(qiáng),表明上述別構(gòu)調(diào)節(jié)作用具有M1受體亞型選擇性.別構(gòu)調(diào)節(jié)劑brucine本身對(duì)CHOml細(xì)胞和/或原代培養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞[Ca<'2+>]i釋放、PKC激活及ERK轉(zhuǎn)位沒有影響,但依賴于M1受體增強(qiáng)M受體正位激動(dòng)劑對(duì)上述信號(hào)分子的激活.別構(gòu)調(diào)節(jié)劑brucine對(duì)由A β和剝奪營(yíng)養(yǎng)因子所致的神經(jīng)細(xì)胞損傷沒有保護(hù)作用,但增強(qiáng)M1受體激動(dòng)所產(chǎn)生的保護(hù)作用

5、,并且增強(qiáng)M1受體介導(dǎo)的A β分泌減少作用.整體動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中,brucine本身提高正常動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶能力,該作用被中樞M受體拮抗劑scopolamine劑量依賴性地阻斷,同時(shí)brucine劑量依賴性地逆轉(zhuǎn)由拮抗中樞M受體所造成的記憶缺損,也能增強(qiáng)外源性M受體正位激動(dòng)劑逆轉(zhuǎn)由拮抗中樞M受體所造成的記憶缺損,提示別構(gòu)調(diào)節(jié)M1受體可能對(duì)內(nèi)源性神經(jīng)遞質(zhì)和外源性正位激動(dòng)劑的效應(yīng)均具有增強(qiáng)作用. 本研究在國(guó)內(nèi)外首次系統(tǒng)揭示組織器官M(fèi)1受