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NPY2R細胞篩選模型

發(fā)布時間:2025/02/14分類:技術文章來源: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類或視紫紅質樣g蛋白偶聯(lián)受體家族。迄今為止,已經(jīng)從哺乳動物中克隆出5個NPYR (Y1R、Y2R、Y4R、Y5R和Y6R),其中只有4個(hY1R、hY2R、hY4R和hY5R)在人類中起作用。在人類中,Y1R在結腸上皮、粘膜神經(jīng)、心臟、腎上腺、腎臟和胎盤中表達。Y2R在嚙齒類動物、犬科動物和長臂猿的腎臟b中表達。人類Y2Rs廣泛分布于突觸前神經(jīng)元,并調節(jié)神經(jīng)遞質釋放,Y2受體高表達的腦區(qū)是海馬、丘腦、下丘腦和杏仁核。Y2受體還參與各種(病理)生理過程的調節(jié),包括記憶保留、焦慮、覺醒、酒精消耗和能量穩(wěn)態(tài)。Y4R由375個氨基酸組成,存在于胃腸道、海馬、下丘腦、胰腺、前列腺和表皮中。Y5R在哺乳動物中保守,主要在中樞神經(jīng)系統(tǒng)結構中表達,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YRs都具有獨特的藥理學特征和不同的組織定位。

 

 

NPY受體被一個結構相關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個氨基酸的共同長度和一個修飾的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參與應激反應、食欲刺激、晝夜節(jié)律、免疫和骨骼穩(wěn)態(tài)等過程的中樞調節(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。盡管NPY的表達和釋放在很大程度上與交感神經(jīng)系統(tǒng)活性相關,但現(xiàn)在已知幾種細胞對NPY有反應,NPY系統(tǒng)的失調與幾種病理狀況有關,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

 

 

 

在人類中,NPY主要通過三種GPCR- Y1R、Y2R和Y5R起作用。Y1R需要全長NPY1-36才能激活,而Y2R和Y5R也可以結合NPY3-36。所有NPY受體通過Gi/o蛋白發(fā)出信號,并通過腺苷酸環(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 +的動員以及隨后PKC和CaMKII的鈣依賴性激活。同時,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(jié)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PI3K/AKT通路、RAS/RAF/MEK/ERK1/2通路、PKC通路促進內皮細胞增殖,為血管提供營養(yǎng),調節(jié)微環(huán)境。

 

 

 

 

NPY2R細胞模型

目前全球尚無靶向NPY2R的藥物獲批上市,只有少數(shù)進入到臨床試驗階段。去年11月份,I期肥胖候選藥物BI 1820237(一種長效NPY2R激動劑)被暫停開發(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、學習和記憶,以及一般的認知問題,都有可能通過干預NPY系統(tǒng)來解決。然而到目前為止,還沒有對NPY系統(tǒng)的藥理干預進行充分有力的臨床研究測試。

 

為了助力NPY2R藥物的研發(fā),科佰生物及時開發(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:

 

NPY2R CHO  CBP71503

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).

 

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