肾上腺受体分子药理学
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• 此后很快得到全面证实
α1A及α1B亚型受体的药理特性 及信号传导系统的主要差别
• 及氯乙基可乐定(CEC)的反应：仅α1B-AR及 CEC发生烷化反应从而被不可逆阻断
• 及选择性拮抗剂及激动剂的亲和性：及多数拮 抗剂如WB4l01、酚妥拉明等及激动剂甲氧明、 部分激动剂羟甲唑啉等的亲和性α1A-AR显著 高于α1B-AR，仅对拮抗剂Spiperone的亲和性 为α1B-AR高于α1A-AR
• ②点突变(site mutation)法：即有目的地 改变基因DNA中的碱基对序列由别的氨 基酸来代替；
• ③嵌合(Chimeric)法：即在两种亚型AR间 交换某一区域结构，嵌合成一种新的包 含两种亚型结构的受体。
细胞外区域的功能
• wenku.baidu.com基化位点：其相连的糖起什么作用至 今不明，至少可以肯定它们及配体结合 特性没有关系。
• 在COS7细胞表达后的药理学特性检查，发现 它及WB4101及5-MU的亲和性虽略高于α1BAR，但又显著低于α1A-AR
• 对(+)niguldipine的亲和性甚至比α1B亚型还低 ，而且可部分被CEC不可逆阻断。因而他们认 为这是第四种α1-AR亚型，称之为α1D。
表1-2 α1-AR三种亚型的主要区 别
β3-AR及βl-AR、β2-AR的药理 特性
• 将人β3-AR基因及人βl-AR、人β3-AR cDNA分别在CHO细胞表达后，观察及比 较这三种β-AR亚型的药理特性发现β3AR及βl-AR、β2-AR显著不同，而及以前 报道的非典型β-AR基本一致(见表1-4)
第二节 肾上腺素受体结构及功 能的关系
• 随后不久也发现脂肪组织中部分β-AR的 药理特性及βl-AR、β2-AR均不相同
β-AR的亚型（con’t）
• 1989年Emorine等采用火鸡β1-AR及人β2AR基因的完整编码区筛选人基因文库， 得到一种既不同于β1-AR，又不同于β2AR的克隆基因
• 其编码402个氨基酸，序列及人β1-AR及 β2-AR分别仅有50.7％和45.5％相同(人 β1-AR及β2-AR之间有48.9％相同)，称之 为β3-AR。
• α2-C10的药理特性及分布及α2A完全相符 。关于α2-C2、α2-C10及α2B、α2C间的 关系尚未完全定论，但多数意见认为α2C2及α2B对应，α2-C4及α2C对应。
β-AR的亚型
• 60年代中后期已确定β-AR包含β1及β2亚 型，
• 及内源性激动剂的亲和性：β1-AR为 EPi≤NE，而在β2-AR则Epi>NE
α2-AR的亚型
• 根据对选择性拮抗剂的亲和性及组织分 布特异性，可将α2-AR分成α2A、α2B及 α2C 3种亚型
• 见表1-3 α2-AR各种亚型的药理学特性
采用分子生物学技术的分型
• 最先分别从人血小板、基因库及肾脏克 隆到3种α2-AR，其基因分别位于第10、 第2及第4对染色体上，故称作α2-C10、 α2-C2及α2-C4亚型
• 细胞外环中的某些半胱氨酸可通过二硫 键来稳定配体结合袋(Ligand-binding pocket)。用其他氨基酸取代其中一个半 胱氨酸都能使受体配体结合能力降低
跨膜区域的功能
• 7个跨膜单位在膜上按一定位置构成配体 结合袋。
• 证据有3个方面 ：
• ①采用放射性光亲和性探针及α2-AR或 β2-AR共价结合，然后酶解AR蛋白质， 显示探针及AR共价结合的部位都在跨膜 区域
• Ford等及Blue等还显示大鼠α1C克隆受体 的药理特性及α1A亚型相似。
• 因此，国际药理联合会受体命名及药物 分类委员会决定取消α1C而将原来的改为 α1A
α1D亚型 的发现
• 1991年 Perez等从大鼠脑海马回中克隆到一种 α1-AR cDNA，它的碱基对序列及Lomasney报 道的克隆只差2个碱基对
• 在COS7细胞表达后检查这种受体的药理特性 ，发现它及WB4101、酚妥拉明等的亲和性显 著高于α1B-AR，而及α1A-AR相近，但却又能 被CEC不可逆性阻断，因而既不同于α1A-AR ，又不同于α1B-AR，他们称这种受体为α1C亚 型。
关于α1c-AR亚型(con’t)
• Faure等、Rokosh等、price等、Perez等陆 续采用更为精确的RNase保护分析方法显 示大鼠α1C克隆受体在大鼠组织中的分布 及α1A亚型相同。
肾上腺受体的分子药理学
第一节 肾上腺素受体的分型
分型的标准： ①对特异性配体(包括拮抗剂及激动剂)
的亲和性 ②激动后信号传导机制及生物学效应的
特点 ③基因的结构以及在染色体上的位置
• 表1-1 α1-AR，α2-AR及β-AR的药理及信 号传导系统特征
α1-AR的亚型
• Morrow及Greese于1986年用3H-哌唑嗪作 为放射性配体显示拮抗剂WB4101及酚妥 拉明及大鼠脑皮层中的α1-AR有高、低亲 和性两种结合位点，假设它们为α1-AR的 2种亚型，并分别称之为α1A及α1B亚型 。
• ②在β2-AR删除亲水性细胞外环或细胞内 环各区域片段，对配体结合特点并无影 响，但当删除疏水性跨膜片段的氨基酸 片段时，则见配体结合能力明显减弱。 如改换β2-AR第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅲ或第Ⅶ跨 膜区中若干高度保守氨基酸中任意一个 氨基酸，其配体结合性质也发生重大改 变；
AR分子的基本结构
• AR分子由429-561个氨基酸残基组成，有 7个区域，为连续20-28个疏水氨基酸组 成，形成7个跨膜片段
• 构成3个细胞外环及3个细胞内环，受体 分子的氨基端在胞外，羧基端在胞内。
AR结构示意图
研究AR结构及功能的方法
• ①删除(deletion)法：即有目的地去除一 段基因DNA，使表达的受体缺少一段氨 基酸序列；
• 信号传导机制：α1A-AR激动后引起的生物学 效应依赖于细胞外Ca2+的存在，而α1B-AR不 依赖。2种亚型受体激动时生成磷酸肌醇的种 类、生成途径及时相等都有明显差别。
关于α1c-AR亚型
• 1990年Schwinn等从牛脑得到一种新的α1-AR cDNA克隆，其中跨膜部位氨基酸序列有72％ 及α1B-AR相同。
α1A及α1B亚型受体的药理特性 及信号传导系统的主要差别
• 及氯乙基可乐定(CEC)的反应：仅α1B-AR及 CEC发生烷化反应从而被不可逆阻断
• 及选择性拮抗剂及激动剂的亲和性：及多数拮 抗剂如WB4l01、酚妥拉明等及激动剂甲氧明、 部分激动剂羟甲唑啉等的亲和性α1A-AR显著 高于α1B-AR，仅对拮抗剂Spiperone的亲和性 为α1B-AR高于α1A-AR
• ②点突变(site mutation)法：即有目的地 改变基因DNA中的碱基对序列由别的氨 基酸来代替；
• ③嵌合(Chimeric)法：即在两种亚型AR间 交换某一区域结构，嵌合成一种新的包 含两种亚型结构的受体。
细胞外区域的功能
• wenku.baidu.com基化位点：其相连的糖起什么作用至 今不明，至少可以肯定它们及配体结合 特性没有关系。
• 在COS7细胞表达后的药理学特性检查，发现 它及WB4101及5-MU的亲和性虽略高于α1BAR，但又显著低于α1A-AR
• 对(+)niguldipine的亲和性甚至比α1B亚型还低 ，而且可部分被CEC不可逆阻断。因而他们认 为这是第四种α1-AR亚型，称之为α1D。
表1-2 α1-AR三种亚型的主要区 别
β3-AR及βl-AR、β2-AR的药理 特性
• 将人β3-AR基因及人βl-AR、人β3-AR cDNA分别在CHO细胞表达后，观察及比 较这三种β-AR亚型的药理特性发现β3AR及βl-AR、β2-AR显著不同，而及以前 报道的非典型β-AR基本一致(见表1-4)
第二节 肾上腺素受体结构及功 能的关系
• 随后不久也发现脂肪组织中部分β-AR的 药理特性及βl-AR、β2-AR均不相同
β-AR的亚型（con’t）
• 1989年Emorine等采用火鸡β1-AR及人β2AR基因的完整编码区筛选人基因文库， 得到一种既不同于β1-AR，又不同于β2AR的克隆基因
• 其编码402个氨基酸，序列及人β1-AR及 β2-AR分别仅有50.7％和45.5％相同(人 β1-AR及β2-AR之间有48.9％相同)，称之 为β3-AR。
• α2-C10的药理特性及分布及α2A完全相符 。关于α2-C2、α2-C10及α2B、α2C间的 关系尚未完全定论，但多数意见认为α2C2及α2B对应，α2-C4及α2C对应。
β-AR的亚型
• 60年代中后期已确定β-AR包含β1及β2亚 型，
• 及内源性激动剂的亲和性：β1-AR为 EPi≤NE，而在β2-AR则Epi>NE
α2-AR的亚型
• 根据对选择性拮抗剂的亲和性及组织分 布特异性，可将α2-AR分成α2A、α2B及 α2C 3种亚型
• 见表1-3 α2-AR各种亚型的药理学特性
采用分子生物学技术的分型
• 最先分别从人血小板、基因库及肾脏克 隆到3种α2-AR，其基因分别位于第10、 第2及第4对染色体上，故称作α2-C10、 α2-C2及α2-C4亚型
• 细胞外环中的某些半胱氨酸可通过二硫 键来稳定配体结合袋(Ligand-binding pocket)。用其他氨基酸取代其中一个半 胱氨酸都能使受体配体结合能力降低
跨膜区域的功能
• 7个跨膜单位在膜上按一定位置构成配体 结合袋。
• 证据有3个方面 ：
• ①采用放射性光亲和性探针及α2-AR或 β2-AR共价结合，然后酶解AR蛋白质， 显示探针及AR共价结合的部位都在跨膜 区域
• Ford等及Blue等还显示大鼠α1C克隆受体 的药理特性及α1A亚型相似。
• 因此，国际药理联合会受体命名及药物 分类委员会决定取消α1C而将原来的改为 α1A
α1D亚型 的发现
• 1991年 Perez等从大鼠脑海马回中克隆到一种 α1-AR cDNA，它的碱基对序列及Lomasney报 道的克隆只差2个碱基对
• 在COS7细胞表达后检查这种受体的药理特性 ，发现它及WB4101、酚妥拉明等的亲和性显 著高于α1B-AR，而及α1A-AR相近，但却又能 被CEC不可逆性阻断，因而既不同于α1A-AR ，又不同于α1B-AR，他们称这种受体为α1C亚 型。
关于α1c-AR亚型(con’t)
• Faure等、Rokosh等、price等、Perez等陆 续采用更为精确的RNase保护分析方法显 示大鼠α1C克隆受体在大鼠组织中的分布 及α1A亚型相同。
肾上腺受体的分子药理学
第一节 肾上腺素受体的分型
分型的标准： ①对特异性配体(包括拮抗剂及激动剂)
的亲和性 ②激动后信号传导机制及生物学效应的
特点 ③基因的结构以及在染色体上的位置
• 表1-1 α1-AR，α2-AR及β-AR的药理及信 号传导系统特征
α1-AR的亚型
• Morrow及Greese于1986年用3H-哌唑嗪作 为放射性配体显示拮抗剂WB4101及酚妥 拉明及大鼠脑皮层中的α1-AR有高、低亲 和性两种结合位点，假设它们为α1-AR的 2种亚型，并分别称之为α1A及α1B亚型 。
• ②在β2-AR删除亲水性细胞外环或细胞内 环各区域片段，对配体结合特点并无影 响，但当删除疏水性跨膜片段的氨基酸 片段时，则见配体结合能力明显减弱。 如改换β2-AR第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅲ或第Ⅶ跨 膜区中若干高度保守氨基酸中任意一个 氨基酸，其配体结合性质也发生重大改 变；
AR分子的基本结构
• AR分子由429-561个氨基酸残基组成，有 7个区域，为连续20-28个疏水氨基酸组 成，形成7个跨膜片段
• 构成3个细胞外环及3个细胞内环，受体 分子的氨基端在胞外，羧基端在胞内。
AR结构示意图
研究AR结构及功能的方法
• ①删除(deletion)法：即有目的地去除一 段基因DNA，使表达的受体缺少一段氨 基酸序列；
• 信号传导机制：α1A-AR激动后引起的生物学 效应依赖于细胞外Ca2+的存在，而α1B-AR不 依赖。2种亚型受体激动时生成磷酸肌醇的种 类、生成途径及时相等都有明显差别。
关于α1c-AR亚型
• 1990年Schwinn等从牛脑得到一种新的α1-AR cDNA克隆，其中跨膜部位氨基酸序列有72％ 及α1B-AR相同。