文摘目的·研究不同亚型G蛋白偶联受体激酶(G protein-coupled receptor kinase,GRK)在毒蕈碱型乙酰胆碱受体1(muscarinic acetylcholine receptor 1,M1受体)介导的偏向性信号转导过程中的作用机制,重点关注其调控M1受体与下游异源三聚体G蛋白(Gα_(q)-Gβ_(1)-Gγ_(2))及β-抑制蛋白2(β-arrestin 2,βarr2)结合的分子效应。方法·构建基于生物发光能量共振转移(bioluminescence resonance energy transfer,BRET)的高灵敏度蛋白互作检测系统,选取6种结构及功能各异的M1受体激动剂/变构调节剂,系统测定在不同激动剂/变构调节剂刺激下M1受体与4种GRK亚型(GRK2/3/5/6)、βarr2以及G蛋白之间的动态相互作用。所有BRET实验数据均采用时间-效应曲线的曲线下面积(area under the curve,AUC)进行量化统计。首先,通过梯度浓度激动剂/变构调节剂处理及AUC拟合,建立浓度-效应曲线,综合分析各激动剂/变构调节剂相较于内源性激动剂氯化乙酰胆碱(acetylcholine chloride,ACh),在促进M1受体与GRK3/5、βarr2及G蛋白相互作用方面的效能差异;然后,将GRK按亚型类别分为GRK2/3和GRK5/62组,分别计算高浓度条件下M1受体与2类GRK互作的最大AUC值,进而评估不同类型GRK对M1受体与βarr2或G蛋白结合强度的调控倾向。结果·6种激动剂/变构调节剂均能有效诱导M1受体与GRK3的结合,但是它们也均能引起M1受体与GRK5发生解离;变构调节剂BQCA不仅能单独激活M1受体并引发其与下游信号转导蛋白的结合,还在与ACh联合处理时,使M1-G蛋白和M1-βarr2体系的浓度-效应曲线显著左移,提示其对ACh增幅作用主要是通过减小半数效应浓度;7组药物诱导的M1-βarr2与M1-G蛋白互作最大AUC之间存在中度正相关(r=0.722),但无统计学意义(P=0.067);进一步分析表明,M1-GRK2/3与M1-GRK5/6互作最大AUC的比值,和M1-βarr2与M1-G蛋白互作最大AUC的比值同样呈正相关(r=0.760,P=0.047)。结论·M1受体可能在基础状态下即与GRK5/6预先结合,受体激动后两者解离,提示GRK5/6可能参与M1受体的失活或信号重编程;M1受体对不同GRK亚型的相对作用效率决定了其下游信号通路的偏好。
