NPY2R細胞篩選模型
發(fā)布時(shí)間:2025/02/14分類(lèi):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(yíng)類(lèi)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(lèi)中起作用。在人類(lèi)中,Y1R在結腸上皮、粘膜神經(jīng)、心臟、腎上腺、腎臟和胎盤(pán)中表達。Y2R在嚙齒類(lèi)動(dòng)物、犬科動(dòng)物和長(cháng)臂猿的腎臟b中表達。人類(lèi)Y2Rs廣泛分布于突觸前神經(jīng)元,并調節神經(jīng)遞質(zhì)釋放,Y2受體高表達的腦區是海馬、丘腦、下丘腦和杏仁核。Y2受體還參與各種(病理)生理過(guò)程的調節,包括記憶保留、焦慮、覺(jué)醒、酒精消耗和能量穩態(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)系統結構中表達,包括丘腦、顳葉皮層、下丘腦和杏仁核。人類(lèi)NPY受體顯示較低的同源性,其中Y1R與Y4R(42%)和非活性形式y6R(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都具有獨特的藥理學(xué)特征和不同的組織定位。
NPY受體被一個(gè)結構相關(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(cháng)度和一個(gè)修飾的C段。NPY是中樞和周?chē)窠?jīng)系統中最豐富的肽之一,在能量穩態(tài)中起著(zhù)重要作用。NPY參與應激反應、食欲刺激、晝夜節律、免疫和骨骼穩態(tài)等過(guò)程的中樞調節。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、骨骼健康和免疫反應。盡管NPY的表達和釋放在很大程度上與交感神經(jīng)系統活性相關(guān),但現在已知幾種細胞對NPY有反應,NPY系統的失調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 的作用機理
在人類(lèi)中,NPY主要通過(guò)三種GPCR- Y1R、Y2R和Y5R起作用。Y1R需要全長(cháng)NPY1-36才能激活,而Y2R和Y5R也可以結合NPY3-36。所有NPY受體通過(guò)Gi/o蛋白發(fā)出信號,并通過(guò)腺苷酸環(huán)化酶抑制cAMP合成,從而阻斷PKA對下游通路的抑制作用。NPY信號傳導的第二種機制是針對Y1R和Y2R的,涉及Ca 2 +的動(dòng)員以及隨后PKC和CaMKII的鈣依賴(lài)性激活。同時(shí),這些信號通路導致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,從而調節細胞骨架重塑。
以血管內皮細胞為例,NPY與其受體結合后,通過(guò)PI3K/AKT通路、RAS/RAF/MEK/ERK1/2通路、PKC通路促進(jìn)內皮細胞增殖,為血管提供營(yíng)養,調節微環(huán)境。
NPY2R細胞模型
目前全球尚無(wú)靶向NPY2R的藥物獲批上市,只有少數進(jìn)入到臨床試驗階段。去年11月份,I期肥胖候選藥物BI 1820237(一種長(cháng)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系統具有治療多種疾病的相關(guān)潛力,從中樞神經(jīng)系統疾病到代謝、心血管和腎臟疾病。焦慮、抑郁、學(xué)習和記憶,以及一般的認知問(wèn)題,都有可能通過(guò)干預NPY系統來(lái)解決。然而到目前為止,還沒(méi)有對NPY系統的藥理干預進(jìn)行充分有力的臨床研究測試。
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信號通路和β-Arrestin信號通路的兩款NPY2R細胞模型,用于候選藥物早期機理研究。
結果如下:
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).