背景[1-3]
G蛋白偶聯(lián)受體ARHGEF18抗體是一類可以特異性結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體ARHGEF18的多克隆抗體,主要用于G蛋白偶聯(lián)受體ARHGEF18的體外檢測。
G蛋白偶聯(lián)受體(G Protein-Coupled Receptors,GPCRs)是一大類膜蛋白受體的統(tǒng)稱。這類受體的共同點是其立體結(jié)構(gòu)中都有七個跨膜α螺旋,且其肽鏈的C端和連接(從肽鏈N端數(shù)起)第5和第6個跨膜螺旋的胞內(nèi)環(huán)(第三個胞內(nèi)環(huán))上都有G蛋白(鳥苷酸結(jié)合蛋白)的結(jié)合位點。目前為止,研究顯示G蛋白偶聯(lián)受體只見于真核生物之中,而且參與了很多細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。在這些過程中,G蛋白偶聯(lián)受體能結(jié)合細(xì)胞周圍環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)并激活細(xì)胞內(nèi)的一系列信號通路,最終引起細(xì)胞狀態(tài)的改變。已知的與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合的配體包括氣味,費洛蒙,激素,神經(jīng)遞質(zhì),趨化因子等等。這些受體可以是小分子的糖類,脂質(zhì),多肽,也可以是蛋白質(zhì)等生物大分子。
G蛋白偶聯(lián)受體機構(gòu)圖
G蛋白偶聯(lián)受體的下游信號通路有多種。與配體結(jié)合的G蛋白耦聯(lián)受體會發(fā)生構(gòu)象變化,從而表現(xiàn)出鳥苷酸交換因子(GEF)的特性,通過以三磷酸鳥苷(GTP)交換G蛋白上本來結(jié)合著的二磷酸鳥苷(GDP)使G蛋白的α亞基與β、γ亞基分離。這一過程使得G蛋白(特別地,指其與GTP結(jié)合著的α亞基)變?yōu)榧せ顮顟B(tài),并參與下一步的信號傳遞過程。具體的傳遞通路取決于α亞基的種類(Gαs,Gαi/o,Gαq/11,Gα12/13),其中兩個主要的通路分別涉及第二信使環(huán)腺苷酸(cAMP)和磷脂酰肌醇。
應(yīng)用[4][5]
用于基于單細(xì)胞RNA-seq的小鼠腎小球固有細(xì)胞必需基因的分析研究
通過FluidigmC1單細(xì)胞捕獲和cDNA制備平臺,獲得小鼠腎小球單細(xì)胞cDNA樣品,并對其中14個系膜細(xì)胞和20個足細(xì)胞cDNA樣品進行了測序分析。對20個足細(xì)胞的測序結(jié)果進行分析。足細(xì)胞的單細(xì)胞測序分析結(jié)果同樣揭示了任意兩個足細(xì)胞間基因表達的巨大差異,相關(guān)系數(shù)為0.27±0.035(MEAN±SD)。
總共發(fā)現(xiàn)335個20個足細(xì)胞共同表達的基因(RPKM>0.5),即足細(xì)胞必需基因。在這335個基因中,有239個同樣在腎小球系膜細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中表達,GO分析發(fā)現(xiàn)它們主要參與能量代謝、蛋白質(zhì)合成等生物學(xué)過程,因而是管家基因。
此外,92個基因主要在足細(xì)胞中表達;為驗證它們是足細(xì)胞特異的必需基因,我們通過多種方法對其進行分析,包括生物信息學(xué)分析、在人類足細(xì)胞中表達保守性的檢驗、與腎臟損傷/疾病的相關(guān)性分析、以及已知足細(xì)胞必需基因富集分析等,所有結(jié)果都支持這92個基因是足細(xì)胞特異的必需基因這一推測。
為了從功能上驗證這些基因?qū)ψ慵?xì)胞的重要性,在體外培養(yǎng)的足細(xì)胞中利用siRNA敲低了部分基因,并檢測在足細(xì)胞結(jié)構(gòu)中起著關(guān)鍵作用的細(xì)胞骨架,結(jié)果發(fā)現(xiàn)37個基因敲低中有30個造成了足細(xì)胞骨架的損傷。
這些基因包括FGFR1、IFT80、AOX1、MYOM2、AIF1L、ANXA4、HAUS8、RAB3B、LPIN2、GOLIM4、CERS6、CYB5R4、ARHGEF18、ARPC1A、GPC1、MPP5、SRGAP1、ZNF277、ITGB5、ILDR2、NSF、TSC22D1、DNAJC11、ITGAV、SEPT10、MOCS2、FNBP1L、CRYAB、MTSS1以及TMOD3。
總之,通過對20個足細(xì)胞的單細(xì)胞測序分析,我們不僅發(fā)現(xiàn)大量新的足細(xì)胞特異的必需基因,并且發(fā)現(xiàn)它們主要參與足細(xì)胞骨架的形成和穩(wěn)定,與足細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能相一致。
參考文獻
[1]Impaired Podocyte Autophagy Exacerbates Proteinuria in Diabetic Nephropathy[J].Atsuko Tagawa,Mako Yasuda,Shinji Kume,Kosuke Yamahara,Jun Nakazawa,Masami Chin-Kanasaki,Hisazumi Araki,Shin-ichi Araki,Daisuke Koya,Katsuhiko Asanuma,Eun-Hee Kim,Masakazu Haneda,Nobuyuki Kajiwara,Kazuyuki Hayashi,Hiroshi Ohashi,Satoshi Ugi,Hiroshi Maegawa,Takashi Uzu.Diabetes.2016(3)
[2]Glomerular parietal epithelial cells contribute to adult podocyte regeneration in experimental focal segmental glomerulosclerosis[J].Diana G.Eng,Maria W.Sunseri,Natalya V.Kaverina,Sebastian S.Roeder,Jeffrey W.Pippin,Stuart J.Shankland.Kidney International.2015(5)
[3]The phenotypes of podocytes and parietal epithelial cells may overlap in diabetic nephropathy[J].Nicole K.Andeen,Tri Q.Nguyen,Floor Steegh,Kelly L.Hudkins,Behzad Najafian,Charles E.Alpers.Kidney International.2015(5)
[4]The GYF domain protein CD2BP2 is critical for embryogenesis and podocyte function[J].Gesa I.Albert,Christoph Schell,Karin M.Kirschner,Sebastian Sch?fer,Ronald Naumann,Alexandra Müller,Oliver Kretz,Benno Kuropka,Mathias Girbig,Norbert Hübner,Eberhard Krause,Holger Scholz,Tobias B.Huber,Klaus-Peter Knobeloch,Christian Freund.Journal of Molecular Cell Biology.2015(5)
[5]盧玉秋.基于單細(xì)胞RNA-seq的小鼠腎小球固有細(xì)胞必需基因的分析研究[D].南京大學(xué),2017.