*科學期刊《Science》和《Nature》的讀者有可能已經注意到近期兩家雜志發表了一批對生物學和醫學領域具有極其重要意義的學術論文。這些研究論文均是由斯克里普斯研究所Raymond Stevens教授實驗室為首的研究團隊完成，闡明了一個在醫學上極其重要稱之為G蛋白偶聯受體(GPCRs)的大型蛋白質家族。
G蛋白偶聯受體(GPCR)是與G蛋白有信號連接的一大類受體家族，調控著細胞對激素，神經遞質的大部分應答，以及視覺，嗅覺，味覺等。目前世界藥物市場上至少有三分之一的小分子藥物是GPCR的激活劑或者拮抗劑，據報道，目前上市的藥物中，前50種zui的藥物20%就屬于G蛋白受體相關藥物，比如充血性心力衰竭藥物Coreg，高血壓藥物Cozaar，乳腺癌藥物Zoladex等等。
今年1月19日，該研究團隊在《Science》雜志上發表了一篇題為“Biased Signaling Pathways in β2-Adrenergic Receptor Characterized by 19F-NMR”的論文打響了頭炮。緊接著，在2月17日的《Science》雜志上題為“Crystal Structure of a Lipid G Protein-Coupled Receptor”的文章中，創造了*個高分辨率細胞結構S1P1受體的虛擬圖像。S1P1受體是*個被測定的脂質G蛋白偶聯受體(GPCR)，其在控制多發性硬化癥及其他疾病的發病和進展中至關重要。這種新分子圖為研究人員指出了藥物發現的有前景的道路，并幫助研究人員更好地了解某些現有的藥物如何起作用。
3月21日在《Nature》雜志“Structure of the human κ-opioid receptor in complex with JDTic”文章中，揭示一種天然迷幻劑鼠尾草活性成分作用受體：kappa型阿片受體(KOR)的完整結構，這也是歷**被確定的人類阿片受體三維原子結構，這將有助于針對成癮，抑郁，焦慮，慢性疼痛等各種病癥的藥物。
隨后在《Nature》雜志“Structure of the nociceptin/orphanin FQ receptor in complex with a peptide mimetic”論文中，解析了肽類似物拮抗劑復合體-24中人孤啡肽受體的晶體結構，并揭示了孤啡肽受體-配基識別和選擇性結合的精細結構。NOP復合物-24的晶體結構解釋了NOP的選擇性機制，并為設計NOP配基提供了新的結構模板。
而發表在一期(7月13日)《Science》雜志的一篇論文中，研究人員公布了A2A腺苷受體1.8埃的高分辨結構，它是迄今zui高分辨率的人類膜蛋白結構。這一結果闡明了受體和配體作為變構機器受到了鈉、水、膽固醇和脂類的控制。
難以捉摸的GPCRs
組成原子的三維排列是一個蛋白質的*秘密。遠甚于它的氨基酸序列，3D結構是理解蛋白質與機體內天然伴侶分子或藥物分子互作機制的關鍵。
作為有價值的、zui重要的結構，膜蛋白的結構卻往往難以確定。許多的GPCRs,通常極其難以捉摸。當不錨定在天然的細胞膜中時，GPCRs蛋白極脆弱。誘導它們排列形成晶體，通過X射線晶體學確定它們的結構，數十年來是一個艱巨的挑戰。為此，NIH創新膜蛋白技術共同基金突出將膜蛋白表達和穩定技術作為了2004年創新和投資的一個優先領域。
*個確定的高分辨率人類GPCR結構是2007年Stevens實驗室和斯坦福大學Brian Kobilka實驗室測定的β2腎上腺素能受體。在接下來的3年里，只有4個GPCR結構以論文形式發表，發現其他幾百個人類蛋白質組中醫藥相關的 GPCRs的結構看起來是未來數代的任務。
現在人們更加的樂觀。北卡羅來納大學藥理學家Bryan Roth 說：“Ray的網絡以這樣一種方式針對GPCRs以獲得來自各種GPCR結構分型的代表性結構，我們有可能只需要大約100種的結構。這一團體有可能只需要幾年時間就可以完成，當然，我們正在尋找的主要GPCR藥物靶點的結構，例如阿片受體，這將對未來的藥物開發產生重大的影響。”
