在学术会议上，蛋白质组学专家 Jochen Schwenk 阐述其团队运用 xMAP® 技术解析 GPCR-RAMP 相互作用及表达水平的研究。
于 Labroots 主办的 2024 药物发现与开发线上会议上，与会者聆听了瑞典皇家理工学院转化蛋白质组学教授、人类蛋白质图谱计划负责人 Jochen Schwenk 关于 G 蛋白偶联受体 (GPCRs) 分析的精彩报告。
Schwenk 指出，GPCRs 对人类健康至关重要却极难研究。GPCRs 这个拥有 800 余种受体的膜蛋白大家族，是众多现有疗法的靶点，涉及免疫应答、信号传导、感官知觉、神经传递等关键生理过程。“该家族仍蕴藏巨大潜力，”Schwenk 强调，“超过半数蛋白质从未被作为药物靶点开发。”
但若无法精准表征这些蛋白，其应用前景将无从实现。
他着重指出四大研究难点：
- 脂质膜嵌入特性使多数研究工具难以可靠触及 GPCRs
- GPCRs 对环境变化高度敏感，脱离膜环境后易解折叠导致天然结合模式研究受阻
- GPCRs 具有高度同源性，要求检测技术具备区分单个 GPCR 的特异性
- 由于 GPCRs 种类繁多，传统细胞检测难以满足数百至数千种相互作用关系的大规模研究需求，科学家需要一种可扩展的方法来研究
对此 Schwenk 提出，亟需构建灵活通用的检测体系。值得庆幸的是，他在蛋白质组学领域拥有二十余年的丰富经验，尤其是在使用 Luminex xMAP® 技术方面——这项具备卓越灵敏度与特异性的多重微球检测系统——为突破困境提供了关键技术支撑。由于所有反应均在溶液中进行（而非基板或其他固定基底），GPCRs 得以维持天然构象，从而获得更可靠的下游结果。
Schwenk 详述了其团队运用 xMAP 技术探究 GPCRs 与另一类蛋白质（受体活性修饰蛋白，即 RAMPs）相互作用机制的项目——这些 RAMPs 在调控 GPCR 功能中具有关键影响力。通过结合 GPCRs 与 RAMPs 库的表位标签技术，他们在同一工作流程中同步完成受体表达量测定、表位呈现识别及 RAMPs 相互作用检测。
该研究最初以试点项目形式发表，采用双表位标签构建体分析了 25 种分泌素样 GPCRs；近期更扩展至 200 余种 GPCRs，并同步验证了 400 多种抗体的特异性。值得注意的是，约 60% 的测试抗体仅显示靶向结合活性，该比例远超基于历史数据预测值。Schwenk 推测此差异源于溶液环境中 GPCRs 的行为稳定性优于传统物理基底。超过 25% 的抗体则完全未显现目标活性。
为阐明这些发现对特定临床适应症的意义，Schwenk 团队以肝病胆汁淤积性瘙痒相关受体为例，探究了 GPCR-RAMP 结合的级联效应。他们证实 xMAP 技术可精准识别与受体相互作用并改变其表达水平的具体 RAMP。此外，团队借助深度学习工具 AlphaFold 预测了受体-RAMP 复合物的结构。
Schwenk 强调，本项工作的重大成果在于，Luminex 多重检测技术使其团队得以攻克高难度且具临床价值的膜受体研究，并揭示下游生物学中起核心作用的关键相互作用机制。该平台的可扩展性完美适配 GPCRs 等庞大蛋白家族，支持同步检测表达水平与抗体结合等多元特征。
仅供研究使用。不适用于诊断程序。