人GPCR芯片的研制
发布时间：2019-07-26 14:33 | 点击次数：
近期，约翰霍普金斯大学朱衡教授团队开发了病毒粒子显示(VirD)技术，使单通道和多通道膜蛋白可以在单纯性疱疹病毒-1（HSV-1）的包膜上正确定位和构象，并制备含315个GPCRs的VirD-GPCRs芯片。相关研究结果在《NATURE COMMUNICATIONS》发表。
用抗gd抗体检测VirD-GPCR芯片的质量，315个VirD-GPCR与阴性对照(如BSA)相比，均表现出明显的抗gd信号。此外，重复进行的抗gd试验的散点图分析表明，该芯片具有较高的重现性，相关系数为0.92。
图1 VirD-GPCR芯片构建
a 335个人GPCR ORFs亚克隆到HSV-1基因组的UL27位点；b VirD-GRCP制备和VirD芯片制作。
表1.VirD-GPCR芯片的特异性检测
GPCR活性的功能检测
图2 TIRF分析VirD-GPCRs的配体结合
为了确定观察到的SRIF-14的离靶点结合活性，研究人员采用细胞竞争实验检测了SRIF-14与随机选择的三个靶点GPCRs（GABBR2、NTSR1和KISS1R）之间的结合特异性 (图3c)。定量分析表明，与感染SSTR2的细胞相比，感染三种脱靶GPCRs的细胞系，结合信号都明显高于k082感染的细胞(图3d)。
图3 肽配体GPCR相互作用的鉴定与验证
a / b VirD-GPCR芯片反应；c Vero细胞分别感染SSTR2、GABBR2、NTSR1、KISS1R或K082病毒；d 结合信号的定量分析。
无乳链球菌(又称B组链球菌或GBS)是通过穿透人血脑屏障(BBBs)而引起新生儿脑膜炎的最常见的革兰氏阳性菌。为了探索GBS可能利用宿主GPCRs作为穿透BBB的手段，研究人员采用cy3标记的GBS临床株K79 (一株脑膜炎新生儿分离的菌株)与VirD GPCR芯片进行了重复检测。结果表明5个VirD-GPCRs（GPR101、GPR148、LHCGR、CysLTR1和LGR5）对K79的结合信号明显高于对照组且具有重现性(图4a)，进一步实验验证CysLTR1可作为GBS潜在靶点。
图4 新型GBS GPCR受体的发现
a VirD-GPCRs芯片反应；b CysLTR1的体外验证；c CysLTR1的体内验证。
小结
本研究建立了在HSV-1脂质包膜上展示膜蛋白的方法，充分利用VirD技术，构建了一个由315个人类GPCRs组成的GPCR芯片。利用这种VirD-GPCR芯片作为工具，能够表征商业抗体和标准配体的特异性，并识别新的受体与宿主病原体的相互作用。
参考文献
Guan-Da Syu, et al,. Development and application of a high-content virion display human GPCR array[J] NATURE COMMUNICATIONS,2019,10:1997.