G蛋白質耦合受體-2（G protein couple receptor）

G蛋白質耦合受體-2（G protein couple receptor）
國立臺灣大學生命科學系岳威廷碩士

G蛋白耦合受體是細胞表面種類上最多的一類受體，透過名為G蛋白的嘌呤核苷酸結合蛋白（guanine nucleotide-binding protein）作用將外來訊息傳遞進入細胞。目前有將近1000種G蛋白耦合受體已經被發現，可分別與類花生酸（eicosanoid）、多種神經傳導物質（neurotransmitter）、神經胜肽（neuropeptide）和胜肽荷爾蒙（peptide hormone）等的訊息分子結合。再者，感光細胞中的視紫紅質也是一種G蛋白耦合受體，可以被光所激活。由於G蛋白耦合受體參與很多生理反應，目前已知，大約40%的現代藥物都與G蛋白耦合受體有關。

G蛋白耦合受體的研究最早建立在研究荷爾蒙如何調控環形ATP（cyclic ATP）。例如：當嗅神經的纖毛接收氣味分子時，會活化腺苷酸環化酶（adenylyl cyclase）及增加環狀腺苷單磷酸（cAMP），除此之外，這些反應的進行被發現是需要鳥苷三磷酸（GTP）的參與，這些結果指向氣味分子會經由活化細胞膜上的G蛋白耦合受體活化腺苷酸環化酶導致環狀腺苷單磷酸的增加，而環狀腺苷單磷酸的增加則會開啟鈉離子通道（Na⁺ channel），開啟神經訊號傳導。

2004年諾貝爾生理學或醫學獎得主Linda Buck（左圖）和Richard Axe（右圖）。
兩人經由實驗證實氣味分子的辨識是透過G蛋白耦合受體進行訊息傳遞而來。
（圖片來源：左圖http://en.wikipedia.org/wiki/Linda_B._Buck;
右圖http://en.wikipedia.org/wiki/Richard_Axel）

哥倫比亞大學的Linda Buck和Richard Axel在研究味覺傳導時，假設這些氣味受器是細胞膜表面的同一群G蛋白耦合受體。在1991年經由實驗成功選殖出一大群和氣味接收及辨識有關的G蛋白耦合受體，這些氣味受器是G蛋白耦合受體中最大的一群，此類蛋白質序列都包含了七個α-helix的跨膜區域。而Linda Buck和Richard Axel也藉由解開生物如何辨識氣味分子的謎團而獲得了2004年的諾貝爾生理學和醫學獎。

在基因解碼後，基因庫的定序顯示小鼠和狗有超過1000種氣味受體的基因，遠大於人類（少於400種），這反應出嗅覺對於小鼠和狗比對人重要。

參考文獻：

1. Buck, L., & Axel, R. (1991). A novel multigene family may encode odorant receptors: A molecular basis for odor recognition. Cell, 65(1), 175-187.
2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2009). The cell: a molecular approach (5 ed.).