Orexin 有促进食欲、参与能量平衡、增强胃酸分泌及糖皮质激素释放的作用,并参与生殖功能、心血管活动和睡眠觉醒周期的调节。前期实验鉴定了小鼠G蛋白偶联受体即Orexin 2型受体(mOX2R)C末端选择性剪接产生的两个受体(mOX2αR 和mOX2βR)。当mOX2αR 和mOX2βR共表达时,表现为Orexin诱导的细胞外信号调节激酶(ERK1/2)磷酸化显著增强。实验证明,这两个受体之间存在相互作用,以异源二聚体形式存在,并对相应激动剂的亲和力和信号转导等有影响。本项目采用分子克隆、生物发光共振能量转移、基因突变、共聚焦显微镜、免疫共沉淀、免疫印迹及放射配体结合实验等技术,系统地对两个受体之间进行异源二聚化和信号转导途径的研究。旨在阐明受体-受体之间不同的生理、 病理功能和相互作用机制。研究结果将有助于揭示相关疾病发生的分子机理,探寻相关疾病治疗的新突破点及新药开发。
Orexin 有促进食欲、参与能量平衡、增强胃酸分泌及糖皮质激素释放的作用,并参与生殖功能、心血管和睡眠觉醒周期的调节,还在发作性睡病和抑郁症中发挥重要的作用。前期实验鉴别了小鼠G -蛋白偶联受体即Orexin 2型受体(mOX2R)C末端选择性剪接产生的两个受体(mOX2αR 和mOX2βR)。本研究中,我们探讨了mOX2αR 和mOX2βR形成异源二聚化的可能性,并探讨二聚化在激动剂Orexin-A/-B刺激后对信号转导途径的影响。利用共聚焦显微镜和酶联免疫吸附试验(ELISA),证明mOX2αR 和mOX2βR在细胞膜质膜上共表达。利用免疫共沉淀(Co-IP)和生物发光共振能量转移(BRET)检测mOX2αR 和mOX2βR能形成异源二聚体。构建过表达重组mOX2αR 和mOX2βR的细胞系,Orexin-A/-B刺激后发现ERK1 / 2磷酸化增加,且表现为剂量和时间依赖性,在5 min和100nM时其活性最大。此外,Orexin-A/-B快速升高细胞内Ca2 +,然后细胞内Ca2 +缓慢下降,最后达到一个较稳定水平,同时研究表明蛋白激酶C抑制剂(RO-31-8220)可以显著抑制Ca2+的释放。随后的实验证明,cAMP反应元件(CRE)的活性显著降低,而血清反应元件(SRE)的荧光素酶和T-淋巴细胞活化的核因子应答元件(NFAT-RE)活性显著增强。与对照相比,Orexin-A/-B提高了HEK293-mOX2αR/mOX2βR细胞系的增殖。总之,我们首次证明mOX2αR 和mOX2βR能形成异源二聚体,且mOX2αR 和mOX2βR二聚化能增强PKC活性和降低PKA活性,并通过ERK信号通路对细胞的增殖有促进作用。这对不同的生物活性的翻译调控,如食物摄入量的调节,具有重要的意义。