GPCR研究ソリューション

Gタンパク質共役受容体（GPCR）は、細胞間コミュニケーションに不可欠な多様な細胞表面タンパク質のファミリーです。これらは重要な生理的プロセスを調節しているため、承認された薬物のうち、約35％において標的となっています。GPCRの疾患パスウェイにおける中心的な役割は、がん、心血管疾患、神経障害の治療法開発のてがかりとなるため、創薬にとって不可欠な存在です。

NanoBRET® target engagement はリガンド結合を測定するための高感度かつ定量的な手法です。この手法では、GPCRに HiBiT tag (一過性発現またはCRISPR/Cas9によって)を付加、一方でリガンドには蛍光色素を付加します。リガンドがGPCRに結合すると、両者の近接によりエネルギー転移が起こり、蛍光シグナルが生じます。これにより、リガンド結合の精密な定量が可能となります。

GPCRの内在化は、受容体の利用可能性およびシグナル伝達の動態を制御する重要な調節プロセスです。リガンド結合と活性化の後、受容体はエンドソームへと内在化され、そこで分解されるか、あるいは再び細胞表面へリサイクルされます。リサイクルはGPCRの利用可能性を回復させ、細胞の応答性とシグナル伝達のバランスを維持するため、創薬および治療設計における重要な要素となります。

GPCRインターナリゼーションのリアルタイム測定

Nano-Glo® HiBiT Extracellular Detection Systemは、細胞表面に発現しているタンパク質をリアルタイムで定量するための簡便な方法です。この抗体不要のHiBiTタグベースのアプローチにより、受容体の内在化およびその後のリサイクリングを測定でき、抗体法に伴うばらつきを排除することができます。詳細は以下のホワイトペーパーをご参照ください：Quantifying Percent Surface Expression Using Bioluminescent Detection of the HiBiT Protein Tag

生物発光イメージングによるGPCR-β-アレスチン相互作用の可視化

GloMax® Galaxy Bioluminescence Imager は、GPCRとβ-アレスチン間のタンパク質間相互作用（PPI）を細胞レベルで可視化することができます。この装置は、応答する細胞と応答しない細胞を識別し、細胞集団内での相互作用の速度を明らかにすることで、リアルタイムの生物学的プロセスの視覚的な探索へとデータ収集を進化させます。以下のブログにその一例が紹介されています：Visualize Protein:Protein Interactions with Bioluminescence Imaging（生物発光イメージングによるタンパク質間相互作用の可視化）

cAMPやIP3などのセカンダリーメッセンジャーは、GPCR活性化の下流で生成される重要な分子です。リガンドが結合すると、GPCRはGタンパク質を活性化し、アデニル酸シクラーゼやホスホリパーゼCなどの酵素を刺激して、これらのメッセンジャーを産生します。セカンダリーメッセンジャーはシグナルを増幅し、遺伝子発現、代謝、カルシウムシグナリングなど、さまざまな細胞応答を引き起こします。そのため、GPCRを介した経路や薬物作用を理解する上で中心的な役割を担います。

cAMPのハイスループットスクリーニング

Lumit® Technology cAMPを測定するための迅速で洗浄不要の発光ベースアッセイを提供します。この均一系アッセイはワークフローを簡素化し、干渉を最小限に抑え、短時間で正確なハイスループット結果を提供します。

GloSensor™ technology は、ルシフェラーゼを基盤とした柔軟なバイオセンサーのプラットフォームを提供し、生細胞内のシグナル伝達イベントをリアルタイムで、高感度・高直線性・高特異性で検出します。広いダイナミックレンジにより、最大500倍の発光変化を検出することが可能です。非常に高い感度により、化合物（例：フォルスコリン）による人工的な刺激なしに、Gi共役型受容体の活性化やインバースアゴニスト活性を検出することができます。

GPCRシグナル伝達は、転写に関与する細胞内経路を活性化することで遺伝子発現を調節します。リガンドが結合すると、GPCRはセカンドメッセンジャーやキナーゼを含むカスケードを引き起こし、転写因子の活性を調節します。このプロセスにより、細胞は環境に適応し、成長、分化、代謝などの重要な機能を制御することが可能になります。

バイオアッセイでGPCRの機能を測定

プロメガのバイオアッセイは、細胞表面での受容体活性化が、ルシフェラーゼレポーターに結合された特定の応答エレメントに伝達されるよう設計された細胞を使用しています。リガンドが受容体に結合すると、細胞内のシグナル伝達経路が活性化され、ルシフェラーゼの発現が促進されます。これにより発生する発光シグナルは、受容体活性の高感度かつ定量的な指標となり、GPCR機能およびその下流シグナルの精密な測定を可能にします。

GLP-1、GIP、グルカゴン受容体のアッセイについては Tailored R&D Solutions Team までお問い合わせください。お客様の研究対象となるGPCRに特化したバイオアッセイの作製もサポートいたします！

GPCR研究をサポートするカスタマイズツールや専門的なガイダンスが必要ですか？ Tailored R&D Solutions Team がサポートいたします！提供サービスは以下の通りです：

• アッセイ開発と最適化： GPCRリガンド結合、受容体の細胞内移行、セカンドメッセンジャーの産生など、お客様の研究ニーズに合わせたアッセイを設計します。
• カスタムバイオアッセイ作製： GPCR活性化をルシフェラーゼレポーターで測定可能な細胞株を構築し、受容体活性および下流の遺伝子発現を高精度に測定します。
• 高度な細胞内移行研究： GPCRの細胞内移行や受容体リサイクリングの研究を可能にするツールを提供し、シグナル伝達の調節メカニズムを明らかにします。
• セカンドメッセンジャーおよびキナーゼ経路解析： cAMP、IP3の産生や下流のキナーゼ活性化など、GPCRを介したシグナルの測定を支援します。
• 包括的サポート： GPCRや他の受容体ベースの研究における新たな応用に向け、弊社の科学者と連携して技術の適用を進めることが可能です。