G蛋白偶聯(lián)受體是一個(gè)備受矚目的蛋白大家族，這些蛋白位于細(xì)胞膜中，負(fù)責(zé)將激素和神經(jīng)遞質(zhì)等外部信號(hào)傳入細(xì)胞，觸發(fā)一系列的生化反應(yīng)。

G蛋白偶聯(lián)受體與人類健康密切相關(guān)，據(jù)統(tǒng)計(jì)約40%的現(xiàn)代藥物都以這類蛋白為靶標(biāo)。與GPCR有關(guān)的疾病包括：高血壓、哮喘、精神分裂癥和帕金森癥。正因?yàn)檫@類蛋白非常重要，GPCR的相關(guān)研究獲得了2012年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

G蛋白偶聯(lián)受體高度保守，廣泛存在于幾乎所有生物中。大多數(shù)G蛋白偶聯(lián)受體在受到反復(fù)或長時(shí)間刺激時(shí)，會(huì)出現(xiàn)磷酸化和受體內(nèi)吞，進(jìn)而快速失去其敏感性。然而，這種G蛋白偶聯(lián)受體的短暫活化現(xiàn)象，與人們觀察到的持續(xù)性細(xì)胞應(yīng)答并不相符。

日前，Journal of Biological Chemistry雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究，為人們深入解析了一種重要G蛋白偶聯(lián)受體（β1AR）在心臟細(xì)胞中的持續(xù)性作用機(jī)制。這篇論文的第一作者是華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)系的副教授付琴，她是在加州大學(xué)深造期間完成這項(xiàng)研究的。

這項(xiàng)研究通過FRET生物感應(yīng)器和肌細(xì)胞收縮分析，對cAMP進(jìn)行了活細(xì)胞成像。研究顯示，β1AR（兒茶酚胺激活的β1腎上腺素能受體）能夠在原代心肌細(xì)胞和神經(jīng)元中持續(xù)刺激第二信使cAMP的合成。這一效果在心肌細(xì)胞中持續(xù)了八個(gè)多小時(shí)。

研究指出，這種β1AR誘導(dǎo)的cAMP信號(hào)可以被PDE4D8（磷酸二酯酶）依賴的cAMP水解抵消。而抑制PDE活性可以恢復(fù)上述cAMP信號(hào)，促進(jìn)小鼠心臟的收縮應(yīng)答。

這項(xiàng)研究向人們展示了，神經(jīng)元和肌細(xì)胞中的持續(xù)性腎上腺素信號(hào)，有助于進(jìn)一步理解β1AR在心臟中的作用機(jī)制。研究還指出，對于G蛋白偶聯(lián)受體的失敏和cAMP的平衡維持來說，PDE有著重要的作用。