G蛋白偶聯受體(G-protein-coupled receptor)
/ jee-PROH-teen KUP-uld ree-SEP-ter /
想像一場接力賽,接到訊息的那位選手並不自己一路跑到終點。相反,他一被拍到,就把接力棒甩給隊友(一名信使),由隊友衝出去送達。G蛋白偶聯受體的工作方式正像這次交接:當訊號到來時,受體並不親自把訊息帶到遠處——它激活一個獨立的、能移動的幫手,也就是G蛋白,讓它脫離開來、跑去開啟細胞的機器。
G蛋白偶聯受體(簡稱GPCR)是一種細胞表面受體,它的蛋白質鏈來回穿過膜整整七次。在膜內側,它緊挨著一個G蛋白——一個開關,開著時抓住一個叫GTP的小分子,關著時抓住GDP。當配體結合在GPCR外側時,受體的形狀變化會戳一下G蛋白,使它把GDP換成GTP、隨之解體,並跑去激活某個標靶——往往是一種製造第二傳訊者的酵素,或是一個離子通道。隨後G蛋白會透過切掉自己手裡的GTP而慢慢自我關閉,結束這條訊息——這是一個內建的計時器,防止訊號永遠跑下去。
可以說,GPCR是你體內、也是醫學上最重要的單個受體家族。它讓你能聞、能嚐、能看見光、能感受腎上腺素,並能對種類繁多的激素和神經傳遞物作出反應;人類擁有數百種不同的GPCR。大約三分之一的已獲批藥物都透過靶向它們起作用,從抗組織胺藥到許多心臟和精神類藥物。一個常見的誤解是把'G蛋白'當成受體本身;其實受體和G蛋白是兩個分立的分子——受體是天線,G蛋白是它派出去的信使。
'戰或逃'反應的那股衝勁就是透過GPCR實現的:腎上腺素結合心臟細胞上的一個GPCR,受體激活一個G蛋白,G蛋白開啟一種製造環磷酸腺苷的酵素,於是細胞跳得更快。同樣的GPCR機制還讓你的眼睛能探測到單個光子。
同一個GPCR家族支撐著嗅覺、視覺、味覺,以及腎上腺素帶來的那股衝勁。
受體和G蛋白是兩個分立的分子——'G蛋白偶聯'指的是受體把任務交給一個G蛋白,而不是說它本身就是G蛋白。G蛋白透過水解自己手裡的GTP來關閉自身,從而給訊號設了一個時限。