NPY2R細(xì)胞篩選模型
發(fā)布時(shí)間:2025/02/14分類:技術(shù)文章來(lái)源:科佰生物
背景
NPY2R即神經(jīng)肽Y受體2 (Neuropeptide Y Receptor Type 2),是神經(jīng)肽Y (NPY)受體家族的一員,屬于A類或視紫紅質(zhì)樣g蛋白偶聯(lián)受體家族。迄今為止,已經(jīng)從哺乳動(dòng)物中克隆出5個(gè)NPYR (Y1R、Y2R、Y4R、Y5R和Y6R),其中只有4個(gè)(hY1R、hY2R、hY4R和hY5R)在人類中起作用。在人類中,Y1R在結(jié)腸上皮、粘膜神經(jīng)、心臟、腎上腺、腎臟和胎盤中表達(dá)。Y2R在嚙齒類動(dòng)物、犬科動(dòng)物和長(zhǎng)臂猿的腎臟b中表達(dá)。人類Y2Rs廣泛分布于突觸前神經(jīng)元,并調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放,Y2受體高表達(dá)的腦區(qū)是海馬、丘腦、下丘腦和杏仁核。Y2受體還參與各種(病理)生理過(guò)程的調(diào)節(jié),包括記憶保留、焦慮、覺(jué)醒、酒精消耗和能量穩(wěn)態(tài)。Y4R由375個(gè)氨基酸組成,存在于胃腸道、海馬、下丘腦、胰腺、前列腺和表皮中。Y5R在哺乳動(dòng)物中保守,主要在中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中表達(dá),包括丘腦、顳葉皮層、下丘腦和杏仁核。人類NPY受體顯示較低的同源性,其中Y1R與Y4R(42%)和非活性形式y(tǒng)6R(51%)的氨基酸同源性最接近,但與Y2R(31%)和Y5R(35%)的同源性較低。除了不同的氨基酸序列外,每一個(gè)YRs都具有獨(dú)特的藥理學(xué)特征和不同的組織定位。
NPY受體被一個(gè)結(jié)構(gòu)相關(guān)的富含酪氨酸的多肽家族激活,即NPY(神經(jīng)肽Y),PYY(肽酪氨酸-酪氨酸)和PP(胰腺多肽),它們具有36個(gè)氨基酸的共同長(zhǎng)度和一個(gè)修飾的C段。NPY是中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中最豐富的肽之一,在能量穩(wěn)態(tài)中起著重要作用。NPY參與應(yīng)激反應(yīng)、食欲刺激、晝夜節(jié)律、免疫和骨骼穩(wěn)態(tài)等過(guò)程的中樞調(diào)節(jié)。在外周,NPY與去甲腎上腺素共同從交感神經(jīng)元釋放,影響代謝、心血管系統(tǒng)、骨骼健康和免疫反應(yīng)。盡管NPY的表達(dá)和釋放在很大程度上與交感神經(jīng)系統(tǒng)活性相關(guān),但現(xiàn)在已知幾種細(xì)胞對(duì)NPY有反應(yīng),NPY系統(tǒng)的失調(diào)與幾種病理狀況有關(guān),包括肥胖、心血管疾病、糖尿病和胰島素抵抗,這些狀況也經(jīng)常伴有蛋白尿和CKD。
NPY-NPYRs 的作用機(jī)理
在人類中,NPY主要通過(guò)三種GPCR- Y1R、Y2R和Y5R起作用。Y1R需要全長(zhǎng)NPY1-36才能激活,而Y2R和Y5R也可以結(jié)合NPY3-36。所有NPY受體通過(guò)Gi/o蛋白發(fā)出信號(hào),并通過(guò)腺苷酸環(huán)化酶抑制cAMP合成,從而阻斷PKA對(duì)下游通路的抑制作用。NPY信號(hào)傳導(dǎo)的第二種機(jī)制是針對(duì)Y1R和Y2R的,涉及Ca 2 +的動(dòng)員以及隨后PKC和CaMKII的鈣依賴性激活。同時(shí),這些信號(hào)通路導(dǎo)致ERK1/2的激活。此外,所有NPY受體都能夠激活PI3K/Akt通路。Y5R的具體特征是能夠激活RhoA,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架重塑。
以血管內(nèi)皮細(xì)胞為例,NPY與其受體結(jié)合后,通過(guò)PI3K/AKT通路、RAS/RAF/MEK/ERK1/2通路、PKC通路促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖,為血管提供營(yíng)養(yǎng),調(diào)節(jié)微環(huán)境。
NPY2R細(xì)胞模型
目前全球尚無(wú)靶向NPY2R的藥物獲批上市,只有少數(shù)進(jìn)入到臨床試驗(yàn)階段。去年11月份,I期肥胖候選藥物BI 1820237(一種長(zhǎng)效NPY2R激動(dòng)劑)被暫停開(kāi)發(fā),使得NPY2R的藥物研發(fā)之路更加困難。從理論上講,干擾NPY系統(tǒng)具有治療多種疾病的相關(guān)潛力,從中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病到代謝、心血管和腎臟疾病。焦慮、抑郁、學(xué)習(xí)和記憶,以及一般的認(rèn)知問(wèn)題,都有可能通過(guò)干預(yù)NPY系統(tǒng)來(lái)解決。然而到目前為止,還沒(méi)有對(duì)NPY系統(tǒng)的藥理干預(yù)進(jìn)行充分有力的臨床研究測(cè)試。
為了助力NPY2R藥物的研發(fā),科佰生物及時(shí)開(kāi)發(fā)了基于cAMP信號(hào)通路和β-Arrestin信號(hào)通路的兩款NPY2R細(xì)胞模型,用于候選藥物早期機(jī)理研究。
結(jié)果如下:
Figure 5. HTRF cAMP Assay with NPY2R CHO(C14).
NPY2R β-Arrestin CHO CBP71496
Figure 6. Dose Response of Agonists in NPY2R β-Arrestin CHO(C5).