G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptor)
/ jee-PROH-teen KUP-uld ree-SEP-ter /
想象一场接力赛,接到信息的那位选手并不自己一路跑到终点。相反,他一被拍到,就把接力棒甩给队友(一名信使),由队友冲出去送达。G蛋白偶联受体的工作方式正像这次交接:当信号到来时,受体并不亲自把信息带到远处——它激活一个独立的、能移动的帮手,也就是G蛋白,让它脱离开来、跑去开启细胞的机器。
G蛋白偶联受体(简称GPCR)是一种细胞表面受体,它的蛋白质链来回穿过膜整整七次。在膜内侧,它紧挨着一个G蛋白——一个开关,开着时抓住一个叫GTP的小分子,关着时抓住GDP。当配体结合在GPCR外侧时,受体的形状变化会戳一下G蛋白,使它把GDP换成GTP、随之解体,并跑去激活某个靶标——往往是一种制造第二信使的酶,或是一个离子通道。随后G蛋白会通过切掉自己手里的GTP而慢慢自我关闭,结束这条信息——这是一个内置的计时器,防止信号永远跑下去。
可以说,GPCR是你体内、也是医学上最重要的单个受体家族。它让你能闻、能尝、能看见光、能感受肾上腺素,并能对种类繁多的激素和神经递质作出反应;人类拥有数百种不同的GPCR。大约三分之一的已获批药物都通过靶向它们起作用,从抗组胺药到许多心脏和精神类药物。一个常见的误解是把'G蛋白'当成受体本身;其实受体和G蛋白是两个分立的分子——受体是天线,G蛋白是它派出去的信使。
'战或逃'反应的那股冲劲就是通过GPCR实现的:肾上腺素结合心脏细胞上的一个GPCR,受体激活一个G蛋白,G蛋白开启一种制造环磷酸腺苷的酶,于是细胞跳得更快。同样的GPCR机制还让你的眼睛能探测到单个光子。
同一个GPCR家族支撑着嗅觉、视觉、味觉,以及肾上腺素带来的那股冲劲。
受体和G蛋白是两个分立的分子——'G蛋白偶联'指的是受体把任务交给一个G蛋白,而不是说它本身就是G蛋白。G蛋白通过水解自己手里的GTP来关闭自身,从而给信号设了一个时限。