[发明专利]用于检测调节VFT域膜蛋白二聚体的化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及调节膜受体的化合物，所述膜受体在寻找新型药物和新型味觉调节剂中以及在农业中是有用的。

背景技术

G-蛋白偶联受体(GPCRs)代表了3.4％的基因组，因此构成了哺乳动物膜受体的最大家族。GPCRs的分离和随后的克隆使鉴别人中的大约900个基因成为可能，这900个基因中的约500个对应于嗅觉受体和味觉受体，约400个对应于能结合内源配体的受体。因此，这些受体的异质性(heterogeneity)提供了对外部信号(气味、光线、味觉分子)和内部信号(激素和神经递质)非常广泛的识别。所述GPCRs主要有三类：

A类，以视紫红质为原型，是最具广泛代表性的类别。这些受体的配体结合位点主要涉及GPCRs的跨膜域和胞外环。

B类GPCR以包含涉及二硫桥的保守半胱氨酸的宽广的胞外N端域(100-500个氨基酸之间)为特征。这些受体的配体专一地结合至所述胞外域(N端域和GPCR胞外环)。

C类受体以类似于细菌周质蛋白的非常大的胞外域(约600个氨基酸)为特征，该胞外域涉及氨基酸、糖和离子的运输，被称作VFT(捕蝇草(Venus FlyTrap)的首字母缩略词)域。它们包括促代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptor)(mGluR1、mGluR2、mGluR3、mGluR4、mGluR5、mGluR6、mGluR7和mGluR8受体)、γ-氨基丁酸或GABA受体(GABA_B受体)、甜味受体和鲜味受体、胞外钙敏感受体(CaSR)以及碱性氨基酸受体(GPRC6a)。动物界中存在包含VFT域的其它C类GPCRs、尤其是V2R信息素受体。

普遍认可所有包含VFT域的C类GPCRs都是二聚体，即它们由两个亚基组成，并且这两个亚基的结合对于该受体的功能是必不可少的。一些为同型二聚体，由两个相同的亚基组成(mGluR、CaSR和GPRC6A受体)，其它则为异源二聚体，由不同基因表达而得的亚基组成(具有GB1和GB2两个亚基的GABA_B受体、具有TAS1R2和TAS1R3的甜味受体、具有TAS1R1和TAS1R3的鲜味受体)。

就包含VFT域的C类GPCRs而言，各亚基在其N端部分具有宽广的胞外域，该胞外域负责正位(orthosteric)配体的结合，被称作“Venus Flytrap”域或VFT域。该VFT域为存在于C类GPCRs以及一些其它受体(尤其是促离子型谷氨酸受体(通常被称作AMPA、NMDA或红藻氨酸盐受体)、心房利钠肽受体(atrial natriuretic peptide receptor)家族的受体(NPR-A和NPR-B)和存在于昆虫中的Venus-激酶受体(VKR))中的保守蛋白域。

这些受体的VFT域都具有蛤壳(clam shell)式的特征性结构，该结构具有布置在铰链周围的两个片状物，形成正位配体结合的裂隙(crevice)。该铰链的柔韧性使这两个片状物能够闭合以应答活化配体的结合。通过正位配体使VFT域闭合是受体活化所必需的第一步骤。反之，拮抗剂配体使VFT域保持在开放位置，使受体处于失活状态。

正如通过在mGluR1受体的VFT域二聚体上得到的X射线晶体学结构所说明的，在二聚体受体内，两个亚基的VFT域组成VFT域二聚体(Kunishima等，Nature，2000年10月26日，407(6807)：971-7；Tsuchiya等，Proc Natl Acad Sci USA，2002年3月5日，99(5)：2660-5)。包含VFT域的C类GPCRs活化的模型表明活化配体的结合不但使得至少一个VFT闭合，而且使得一个VFT相对于另一个VFT的取向发生变化。这种相对移动导致VFTs的两个C末端彼此更加靠近，这种现象自身显然就是G蛋白募集和信号转导所必需的膜域构象变化的原因。

包含VFT域的C类GPCRs在寻找新的药物中是非常重要的靶标。mGluR受体牵涉到尤其是帕金森病、精神分裂症、疼痛；GABA_B受体在癫痫和毒品依赖现象中起作用；CaSR受体牵涉到骨质疏松症。这些受体对于寻找新的甜味分子(甜味受体)或新的味道增强剂(鲜味受体)也是有用的。最后，对V2R信息素受体调节剂的寻找在农业领域中也是有用的。

存在能够追踪配体的结合和/或配体结合后GPCR的活化的筛选技术：GTP-γS(放射性的)、电生理学、放射性配体的使用。这些筛选方法不能大规模使用。