需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用

方法文章

基于BRET的G蛋白生物传感器用于活细胞中G蛋白偶联受体活性的检测

1.4K 次观看

DOI:

10.3791/68463

2025年11月7日

本文内容

勘误通知

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

摘要

本方案描述了基于BRET的生物传感器在G蛋白偶联受体配体刺激下,对活体HEK293细胞中G蛋白活化进行实时检测的应用。本文以β2-肾上腺素能受体和1型大麻素受体为例,展示了该传感器在多种G蛋白亚型及不同G蛋白偶联受体中的检测效率。

摘要

G蛋白偶联受体(GPCRs)是最大的跨膜受体家族,在细胞信号转导中发挥关键作用,可将胞外刺激转化为胞内反应。GPCR的激活会引起构象变化,从而使其能够与异源三聚体G蛋白相互作用。受体激活后,G蛋白α 亚基发生GDP-GTP交换,从而与G蛋白解离βγ 二聚体并触发下游信号级联反应。为研究G蛋白偶联受体(GPCR)介导的G蛋白激活,基于生物发光共振能量转移(bioluminescence resonance energy transfer, BRET)的生物传感器是一种高度敏感且非侵入性的方法。Schihada等人开发的基于G蛋白的三顺反子活性传感器(G-CASE生物传感器)通过检测异源三聚体的解离来间接反映激活状态,可在单质粒转染条件下实现对GPCR活性的实时监测,从而克服了共转染策略的局限性。相较于基于荧光的技术,BRET检测具有背景噪声低、光漂白效应弱以及灵敏度更高等优势。在本实验方案中,基于BRET的G-CASE生物传感器被应用于活细胞体系,并在96孔板中进行检测。具体而言,我们评估了β2-肾上腺素能受体(β2-AR)和1型大麻素受体(CB1R)在G蛋白激活方面的活性。通过瞬时转染β2-AR的HEK 293T野生型细胞以及稳定表达CB1R的HEK293T细胞,验证了Gs 和 Gi3 G-CASE生物传感器已得到验证。本方案支持该方法在药理学研究和高通量GPCR筛选中的应用,以更深入地理解配体激活特定信号通路的能力,例如 通过 偏向性信号转导,从而促进新型治疗化合物的发现。

引言

G蛋白偶联受体(GPCR)是最大的跨膜受体超家族,负责将胞外刺激信号转导为胞内信号级联反应,从而引发特定的生物学响应。GPCR是关键的药理学靶点,约30%的上市药物作用于GPCR1。GPCR配体结合会诱导受体发生构象变化,促进其与异源三聚体G蛋白和/或GPCR激酶(GRKs)及β-阻遏蛋白(β-arrestins)相互作用,从而启动下游信号传导或受体内化过程2

异源三聚体G蛋白是G蛋白偶联受体(GPCR)信号转导的主要细胞内媒介,由三个亚基组成:Gα、Gβ和Gγ。根据Gα亚型的不同,这些异源三聚体可分为四类——Gi/o、Gs、Gq和G12/13,每类激活不同的信号通路:Gi/o亚型抑制腺苷酸环化酶,而Gs亚型则刺激其活性,Gq亚型激活磷脂酶C-β,G12/13亚型则调控Rho家族GTP酶。

GPCR 的激活会引发其构象重排,从而在亚秒级动力学时间内快速招募 G 蛋白。该过程诱导 G 蛋白发生构象变化,促进 Gα 亚基中的 GDP-GTP 交换。GTP 的结合进一步改变 Gα 亚基的构象,导致其与 Gβγ 二聚体解离,进而实现信号传递。因此,G 蛋白通过调控多种效应蛋白(如腺苷酸环化酶或离子通道)来调节细胞反应的特异性和时间动力学,发挥关键作用3,4,5

本方案概述了在活细胞中通过G蛋白偶联受体(GPCR)配体刺激后,利用基于生物发光共振能量转移(BRET)的生物传感器检测G蛋白激活或失活的方法。受早期G蛋白生物传感器研究6,7,8,9的启发,Schihada等人提出的G-CASE(G蛋白三顺反子活性传感器)系统10,基于标记的Gα与Gβγ亚基之间的BRET信号,仅需单质粒转染即可实现检测,操作更为简便。该特性提高了检测灵敏度,并避免了共转染编码异源三聚体G蛋白三个亚基(Gα、Gβ和Gγ)的多个质粒所带来的技术难题。这些传感器目前已通过商业途径向学术研究机构提供(见材料表)。

与荧光共振能量转移(FRET)相比,生物发光共振能量转移(BRET)具有显著优势。在BRET中,能量转移发生在生物发光供体与荧光受体之间,无需外部光源激发。这种内在的生物发光特性减少了FRET中常见的问题,如自发荧光和光散射,从而降低了背景信号,提高了检测的灵敏度6,7,11

BRET无需外部激发,可最大限度地减少光漂白和光毒性效应,从而与FRET相比具有更低的背景信号。因此,BRET检测通常表现出更高的灵敏度,能够检测G蛋白对组成型活性GPCR的激活。BRET检测的高灵敏度有助于发现细微的生物相互作用,在药理学研究中尤为重要,因为在这些研究中精确测量受体活性至关重要。

这些生物传感器可转化为在96孔或384孔板中进行的高通量筛选,正如Scott-Dennis等人最近所证明的那样,他们已开发出一种基于膜的384孔检测方法,利用这些生物传感器分析大麻素受体CB1R和CB2R的活性12。本文描述了在活细胞的96孔板中使用这些生物传感器的方法,通过检测β2-肾上腺素受体(β2-AR)的活性来验证,该受体是A类典型G蛋白偶联受体(GPCR),可结合Gs蛋白;同时还检测了同属A类G蛋白偶联受体的CB1R,其可激活Gi/o家族蛋白。本研究验证了两种G-CASE生物传感器的应用:在HEK 293T细胞中分别使用Gs和Gi3生物传感器,GPCR为瞬时表达(β2-AR)或稳定表达(CB1R)。

需要注意的是,该实验可在多种细胞系中进行,表明该技术在不同细胞环境中的广泛适用性和稳健性。这确保了该方法可应用于多种实验模型,使其成为在不同生理和药理条件下研究G蛋白偶联受体(GPCR)信号转导的有力工具。图1展示了基于生物发光共振能量转移(BRET)的G蛋白活性传感器的工作原理。

GPCR激活示意图;BRET生物传感器测量G蛋白偶联;分子相互作用研究。
图1:基于BRET的G蛋白活性传感器原理。G蛋白传感器由三个亚基组成:Gα、天然Gβ和Gγ。Gα亚基与小而明亮的NanoLuciferase(Nluc)融合,而Gγ亚基则在其N端标记了环状重排的Venus(cpVenus173)。编码这些工程化G蛋白亚基的基因被组合到同一个质粒中。配体与GPCR结合后诱导GPCR发生构象变化,促进G蛋白的招募及其随后的解离,并伴随GTP水解。这种解离破坏了两个组分之间的能量转移,导致BRET信号下降。请点击此处查看该图的放大版本。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

方案

本研究中使用的试剂和设备列于材料表中。

1. 培养板接种(第1天)

注意:所有细胞培养操作均须在无菌的层流罩内进行,以维持无菌条件。使用白色孔板并配以透明平底,以便观察细胞生长和存活情况。请使用完整的白色孔板,避免在步骤 3.2.1 中使用贴纸。

  1. 酶标板包被
    注意:可使用预包被板以跳过此步骤。
    1. 将约 6 mL 经无菌过滤的聚-L-赖氨酸(PLL)溶液(0.01%)倒入多通道储液槽中。使用多通道移液器,向 96 孔白色酶标板的每孔加入 60 µL PLL 溶液。
    2. 将酶标板置于避光处,孵育 20 分钟。
    3. 在孵育期间,按照步骤 1.2.1–1.2.3 的描述开始细胞制备。
    4. 用多通道移液器吸除 PLL 溶液,并将溶液转移至 15 mL 离心管中,于 4 °C 保存。
    5. 用 DPBS 洗涤酶标板三次,以去除未结合的 PLL,避免其可能导致细胞降解。
  2. 细胞制备与接种
    1. 在含 10% 胎牛血清(FBS)、100 U/mL 青霉素和 100 µg/mL 链霉素的杜氏改良伊格尔培养基(DMEM)中,于 37 °C、5% CO2 条件下培养 HEK293 细胞。
      注意:在培养基中添加 FBS 是为了提供细胞正常存活所需的营养物质和生长因子。
    2. 吸除培养基,并用 2 mL DPBS 冲洗细胞。
    3. 加入 0.5 mL 胰蛋白酶,于 37 °C 孵育 3–5 分钟,以使细胞脱落。
    4. 向培养瓶中加入 4.5 mL DMEM 以中和胰蛋白酶,然后反复吹打使细胞完全脱落并重悬。
    5. 将脱落的细胞转移至 15 mL 离心管中,在室温(RT)下以 1000 × g 离心 5 分钟。
    6. 弃去上清液,将细胞沉淀重悬于 2 mL DMEM 中。
    7. 使用 Malassez 血细胞计数板对细胞进行计数,配制 9 mL 浓度为 300,000 个细胞/mL 的细胞悬液。将其加入多通道储液槽中,使用多通道移液器每孔加入 100 µL 进行接种(最终密度为 30,000 个细胞/孔)。
    8. 将酶标板置于 37 °C、5% CO2 条件下孵育约 24 小时。
      注意:为实现高效转染,细胞汇合度应达到约 70%–80%。

2. 质粒转染(第2天)

注意:细胞转染可在第1天进行,即在悬浮细胞铺板前的步骤1.2.7中完成,数据采集则在第3天进行。

  1. 将所需质粒 DNA(例如,在 HEK wt 细胞中加入 5 µg β2-肾上腺素能受体和 5 µg Gs(short)-CASE,或在 HEK CB1 细胞中仅加入 10 µg Gi3-CASE)10 µg 与 20 µL 脂质体转染试剂(Lipofectamine)分别加入含有 500 µL Opti-MEM 培养基的离心管中。室温孵育 5 分钟。
    1. 作为阴性对照,将 β2-肾上腺素能受体替换为相同浓度的空载体质粒 pcDNA 3.1。将上述两种溶液合并至同一管中并混匀,得到转染混合液(总体积 1 mL)。
  2. 将转染混合液于室温孵育 20 分钟。
  3. 从步骤 2.2 中取 10 µL 转染混合液逐滴加入每孔,并轻轻前后摇动培养板以确保充分混匀。
    注意:每孔最终 DNA 浓度为 100 ng。
  4. 将微孔板置于 37 °C、5% CO2 的加湿培养箱中孵育 24 小时。

3. 数据采集(第3天)

  1. 配体准备
    注意:Hank's 平衡盐溶液(HBSS)缓冲液:NaCl 140 mM,氯化钾 5 mM,氯化钙 1 mM,七水合硫酸镁 0.4 mM,六水合氯化镁 0.5 mM,二水合磷酸氢二钠 0.3 mM,磷酸二氢钾 0.4 mM,D-葡萄糖(右旋糖)6 mM,碳酸氢钠 4 mM,pH 7.4,经 0.22 µm 滤膜过滤。
    1. 在适合各配体溶解的溶剂中,配制尽可能高浓度的储备液(在本方案中,异丙肾上腺素溶于 mQ H2O,WIN-55.212-2 溶于 DMSO)。
      注意:配体储备液的浓度需根据配体的溶解度及其已知解离常数(Kd)进行调整。
    2. 从该储备液中,用相应的溶解溶剂配制围绕配体 Kd 值的系列稀释液,每份体积为 10 µL。将此系列稀释液储存于 -20 °C。
      注意:根据配体的不同,该系列稀释液在发生降解前可冻融最多十次。同时配制仅含配体溶解溶剂的溶液,用于设置溶剂对照组(在本方案中为 H2O 或 DMSO)。
    3. 对每种配体浓度及溶剂对照组,取 1.3 µL 加入至总体积 130 µL 的 HBSS 中,进行 1/100 稀释。最终体系中溶剂浓度为 1%。
      注意:此最终稀释系列用于实验时,每孔加入 10 µL 以达到 100 µL 总体积,此时各孔中溶剂终浓度为 0.1%。130 µL 体积对应填充一块 96 孔板一行所需的量:(10 × 12) ± 10%。每一行对应不同配体浓度,最后一行为溶剂对照。
    4. 从原液配制 980 µL 的 Furimazine 1/100 稀释液(将 9.8 µL Furimazine 加入 970.2 µL HBSS,总体积为 980 µL)。
      注意:Furimazine 溶液需新鲜配制,并静置孵育至少 3 分钟,然后在检测前立即加入。不宜过早配制,因其信号在室温下半衰期约为 120 分钟。为克服此限制,可使用长效 Furimazine 衍生物,如 vivazine 和 endurazine,这些底物可维持稳定的 BRET 信号长达 48 小时。
  2. 板读数
    注意:使用多功能酶标仪。根据研究条件和重复次数调整检测参数。此处数据采集分为三次读数,每次读取 4 列,共 32 孔。所有读数均采用顶部光学检测,并加盖透明封板膜以防止缓冲液蒸发。每次读数前需调整检测增益。本研究中增益固定为 3600。可通过酶标仪配备的自动进样器或注射系统实现配体的自动化添加,避免手动操作。
    1. 移除 96 孔板前 4 列的培养基,每孔用 100 µL HBSS 清洗一次,再加入 80 µL HBSS。在板底面贴上白色标签,以增强荧光和/或生物发光信号的检测。
    2. 记录 G 蛋白发光光谱:将 96 孔板放入酶标仪中,使用 535/30 nm 单色器检测 cpVenus173 的发射光,并在 500 至 600 nm 范围内以 2 nm 分辨率测量发光信号。
      注意:此步骤为对照,用于确认 cpVenus173 激发后有荧光发射。
    3. 记录 G 蛋白发光光谱:使用 450/40 nm 单色器检测 Nluc 发射强度,并在 400 至 600 nm 范围内以 5 nm 分辨率测量发光信号。
      注意:此步骤为对照,用于确认在加入 Nluc 底物 Furimazine 前无生物发光信号产生。
    4. 将板从酶标仪中取出,使用多通道移液器向每孔加入 10 µL 前一步骤(3.1.4)配制的 Furimazine 溶液。
    5. 重复步骤 3.2.3。
      注意:此步骤为对照,用于确认加入 Furimazine 后产生生物发光信号。检测后应立即进行步骤 3.2.6,以避免因 Furimazine 消耗和/或降解导致信号变化。BRET 信号的变化可能由 Furimazine 消耗和/或降解,以及激动剂刺激后发生的调控过程(如信号终止机制)引起。为克服此限制,可使用 GRK 抑制剂(CMPD101)、内吞抑制剂(dynasore),或使用基因编辑技术敲除 GRK 或 arrestin 的细胞模型。
    6. 记录 G 蛋白基础 BRET 值:在加入 GPCR 配体前,分别使用 450/40 nm 和 535/30 nm 单色器检测 Nluc 和 cpVenus173 的发射强度。进行 3 个循环,每个循环 60 秒,检测间隔时间为 0.30 秒(总读数时间为 3 分钟)。
      注意:将检测间隔时间延长至 0.90 秒通常可显著提高信噪比,但会大幅延长读数时间。实验者应根据具体应用需求权衡时间分辨率与信噪比的重要性。
    7. 将板从酶标仪中取出,使用多通道移液器向每列各孔分别加入 10 µL 前一步骤(3.1)配制的 GPCR 配体系列稀释液。其余三列按相同方法操作。
    8. 记录 G 蛋白配体诱导的 BRET 信号:分别使用 450/40 nm 和 535/30 nm 单色器检测 Nluc 和 cpVenus173 的发射强度。进行 16 个循环,每个循环 60 秒,检测间隔时间为 0.30 秒(总读数时间为 16 分钟)。
      注意:设置检测参数时应按列顺序读取各孔。重复孔之间的检测时间差为 2.4 秒。
    9. 对接下来的四列重复步骤 3.2. 共两次。

4. 数据分析

注意:将每次读数的数据分别收集到不同的数据电子表格文件中。

  1. 对照读数
    1. 绘制发射强度随波长变化的曲线。
  2. 基础BRET读数
    1. 对每个孔,计算三次读数的BRET比值。BRET比值定义为受体发射/供体发射。
      BRET比值方程,535/30<sub>em</sub>除以450/40<sub>em</sub>,用于发射分析。
    2. 对每个孔,计算加配体前三次BRET比值的平均值。该值称为配体刺激前的基础BRET比值:Ratiobasal
    3. 为归一化所有孔的先前BRET比值,对每项三次测量,分别从相应时间点的BRET比值中减去溶剂对照孔计算得到的BRET比值。
      注:所分析的数据对应于加配体前的时间点。由于已知添加配体的孔,因此可相应地识别溶剂对照孔。
  3. G蛋白配体诱导的BRET读数
    1. 对每个孔,按照第4.2.1节所述方法计算每次读数的BRET比值。这些值称为Ratiostim
    2. 为量化配体诱导的变化,将每个孔的每个Ratiostim以相对于基础值的百分比形式计算ΔBRET。为此,使用第4.2.2节中先前计算得到的相应Ratiobasal
      BRET变化公式,ΔBRET计算,发光检测的比值分析,方程,教学用途。
    3. 计算ΔBRET(%)以归一化每个孔的ΔBRET值。为此,减去相应溶剂孔的ΔBRET值。
    4. 为在数据表格中可视化ΔBRET动力学,将第4.2.3步中归一化的三个基础BRET读数置于第4.3.3节中计算得到的每个孔对应的ΔBRET(%)值之前。
    5. 将上述数据对读数时间作图,获得动力学曲线。
    6. 当达到平台期时,选取某一特定时间点的ΔBRET(%)值,并将其对所用配体浓度作图,因为每个孔对应不同的配体浓度,从而获得剂量-反应曲线。
      ​注:平台期通常在配体刺激后约5分钟达到。在本方案中,绘制的是配体刺激15分钟后获得的数值。为比较不同实验的数据,应根据激活动力学调整时间点。
    7. 在分析软件中绘制上述数据,并使用基于以下方程的三参数S型剂量-反应拟合进行拟合:
      剂量-反应曲线方程,Y=Bottom+X*(Top-Bottom)/(EC50+X),公式表示。
      其中,X为所用配体的浓度,Y为ΔBRET(%)值,Top和Bottom代表平台值,EC50为达到最大效应50%所需的配体浓度。由此可获得Emax 和EC50
    8. 使用非参数Mann-Whitney检验比较对照条件的数据。当p < 0.05时,结果被认为具有显著性。

使用BRET进行G蛋白分析;示意图;细胞接种、转染、光谱记录、荧光。
图2:进行BRET检测的关键步骤。 本方案中所述的三个主要实验步骤(细胞接种、细胞转染和BRET信号采集)的概览,以及数据采集的详细分步指南。实验设置:第1天,将细胞以每孔30,000个细胞的密度接种于经PLL预包被的白色96孔板中,该板具有平坦透明的底部。第2天,用选定的G蛋白传感器与所研究的GPCR或pcDNA3.1质粒共同转染细胞。经过24小时孵育后,在加入配体后通过生物发光和荧光读数检测G蛋白传感器的活性。数据采集:细胞经HBSS洗涤后,向各孔中加入80 µL HBSS,并使用535/30 nm单色器在500 nm至600 nm范围内测量cpVenus173的荧光发射(1)。接着,使用450/40 nm单色器在400 nm至600 nm范围内测量Nluc的生物发光,分别在加入furimazine之前(2)和之后(3)进行。最后,分别使用450/40 nm和535/30 nm单色器,在3分钟内(3个周期,每个周期60秒,测量间隔0.30秒)(4)和16分钟内(16个周期,每个周期60秒,测量间隔0.30秒)(5)测量基础状态及配体诱导的G蛋白活性的BRET信号。请点击此处查看此图的放大版本。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

实验设置与操作的通用示意图详见图2。使用G-CASE生物传感器评估了两种GPCR在配体激活后对Gs或Gi/o家族蛋白的激活情况。首先研究了一个典型的A类GPCR,即在HEK 293T细胞中瞬时转染的β2-肾上腺素受体(β2-AR)。当将激动剂(例如异丙肾上腺素)施加于共表达β2-AR和Gs(short)-CASE蛋白传感器的HEK wt细胞时,观察到BRET信号呈浓度依赖性下降,表明Gs蛋白被激活(图3B)。随着配体浓度增加,ΔBRET值逐渐降低直至达到饱和,配体刺激后约5分钟出现平台期。相比之下,转染空载体pcDNA3.1质粒及Gs(short)-CASE蛋白传感器的HEK wt细胞对异丙肾上腺素刺激表现出微弱且无统计学意义的相反反应(图3B)。在本方案中,绘制的是配体刺激15分钟后获得的数据。为确保结果的一致性和不受时间点选择的影响,应测试其他时间...

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

讨论

本实验方案描述了使用BRET生物传感器实时测量活细胞中G蛋白在特异性配体刺激GPCR后激活情况的方法。该方法基于生物发光供体-受体能量转移原理,能够检测受体激活后异源三聚体G蛋白的构象变化及其解离过程,为研究GPCR信号转导提供了可靠且灵敏的平台。本方案可适用于多种GPCR家族,包括B类和C类GPCR以及孤儿GPCR10,12。本文以A类GPCR中的β2-AR和CB1R为例报告了实验结果。

G蛋白偶联受体(GPCR)在其相应激动剂的刺激下会招募G蛋白,最终导致其解离为两个亚基:一侧为Gα,另一侧为必需的Gβγ二聚体。在本实验方案中,可通过检测与不同G蛋白组分相连的BRET配对分子所介导的G蛋白解离过程,来监测GPCR的激活状态。

实验结果表明,基于BRET的G-CASE生物传感器在配体刺激β2-AR或CB1R后,可有效检测Gs或Gi

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

HEK-CB1 细胞由 M. Guzman(西班牙马德里康普顿斯大学)惠赠,β2-肾上腺素能受体质粒由 D. Perrais(法国波尔多神经科学跨学科研究所 IINS)惠赠。Gi3-CASE 和 Gs(short)-CASE 由 Gunnar Schulte 惠赠(Addgene 质粒 # 168122;Addgene 质粒 # 168124)。部分示意图使用 BioRender.com 制作。本研究得到法国高等教育与研究部以及法国国家科研署(ANR)PolyFADO(ANR-21-CE44-0019)、AlzCaBan(ANR-24-CE44-4647)和 SCHIZOLIP(ANR-22-CE44-0034)项目的资助。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
高级96孔培养板,白色,带透明平底,带盖,Greiner bio-oneDutscher655983
BrightMax ClearLine 白色封膜Dutscher760245
ClarioSTAR LVFBMG Labtech
二甲基亚砜(DMSO)SigmaD4540
不含氯化钙和氯化镁的改良型DPBS,液体,经无菌过滤,适用于细胞培养Sigma D8537
Dulbecco’s 改良 Eagle’s 培养基(DMEM)GlutaMAXSigmaD0822使用前在37 °C 水浴中预热
胎牛血清(FBS)Sigma F9665
Galphai3-Nluc-Gbeta1-Ggamma2-VenusAddgene168122https://www.addgene.org/Gunnar_Schulte/
由Gunnar Schulte惠赠
Galphas(短亚型)-Nluc-Gbeta3-Ggamma1-VenusAddgene168124https://www.addgene.org/Gunnar_Schulte/
由Gunnar Schulte惠赠
稳定表达CB1R的HEK-293T细胞(HEK CB1)由M. Guzman(西班牙马德里康普顿斯大学)惠赠
野生型HEK-293T细胞(HEK wt)
异丙肾上腺素SigmaI6504溶于H2O中,储存于–20 °C
Lipofectamine 2000Invitrogen 11668019
Opti-MEM I 低血清培养基,含GlutaMAX补充剂Fischer11564506
pcDNA3 Flag β2-肾上腺素受体 C端标签载体(pcDNA3 Flag beta-2-adrenergic-receptor tag FLAG C-ter)由D. Perrais(IINS,波尔多)惠赠
pcDNA3.1-(空载体)-TAGAddgene138209
青霉素/链霉素Sigma P4333
聚-L-赖氨酸溶液(PLL)SigmaRNBL7086
胰蛋白酶-EDTA Sigma T3924
WIN-55,212-2Cayman Chemicals10009023溶于DMSO中,储存于–20 °C

参考文献

  1. Sriram, K., Insel, P. A. G protein-coupled receptors as targets for approved drugs: How many targets and how many drugs. Mol Pharmacol. 93 (4), 251-258 (2018).
  2. Zhang, M., et al. G protein-coupled receptors (GPCRs): Advances in structures, mechanisms, and drug discovery. Signal Transduct Target Ther. 9 (1), 1-43 (2024).
  3. Neves, S. R., Ram, P. T., Iyengar, R. G. protein pathways. Science. 296 (5573), 1636-1639 (2002).
  4. Chung, K. Y., et al. Conformational changes in the G protein Gs induced by the β2 adrenergic receptor. Nature. 477 (7366), 611-617 (2011).
  5. Hepler, J. R., Gilman, A. G. G proteins. Trends Biochem. Sci. 17, 383-387 (1992).
  6. Van Unen, J., et al. A new generation of FRET sensors for robust measurement of Gαi1, Gαi2 and Gαi3 activation kinetics in single cells. PLoS One. 11 (1), 1-14 (2016).
  7. Bünemann, M., Frank, M., Lohse, M. J. Gi protein activation in intact cells involves subunit rearrangement rather than dissociation. Proc Natl Acad Sci USA. 100 (26), 16077-16082 (2003).
  8. Janetopoulos, C., Jin, T., Devreotes, P. Receptor-mediated activation of heterotrimeric G-proteins in living cells. Science. 291, 2408-2411 (2001).
  9. Galés, C., et al. Probing the activation-promoted structural rearrangements in preassembled receptor-G protein complexes. Nat Struct Mol Biol. 13 (9), 778-786 (2006).
  10. Schihada, H., Shekhani, R., Schulte, G. Quantitative assessment of constitutive G protein-coupled receptor activity with BRET-based G protein biosensors. Sci Signal. 14 (699), eabf1653(2021).
  11. Zhou, Y., Meng, J., Xu, C., Liu, J. Multiple GPCR functional assays based on resonance energy transfer sensors. Front Cell Dev Biol. 9, 611443(2021).
  12. Scott-Dennis, M., et al. Development of a membrane-based Gi-CASE biosensor assay for profiling compounds at cannabinoid receptors. Front Pharmacol. 14, 1158091(2023).
  13. Violin, J. D., et al. β2-adrenergic receptor signaling and desensitization elucidated by quantitative modeling of real-time cAMP dynamics. J Biol Chem. 283 (5), 2949-2961 (2008).
  14. Scarpace, P. J., O'Connor, S. W., Abrass, I. B. Temperature and isoproterenol modulation of beta-adrenergic receptor characteristics. Life Sci. 38, 309-315 (1985).
  15. Thomas, B. F., et al. Comparative receptor binding analyses of cannabinoid agonists and antagonists. J Pharmacol Exp Ther. 285 (1), 285-292 (1998).
  16. Schihada, H., et al. Isoforms of GPR35 have distinct extracellular N-termini that allosterically modify receptor-transducer coupling and mediate intracellular pathway bias. J Biol Chem. 298 (9), 102328(2022).

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

勘误


Formal Correction: Erratum: BRET-based G Protein Biosensors for Measuring G Protein-Coupled Receptor Activity in Live Cells
Posted by JoVE Editors on 3/31/2026. Citeable Link.

This corrects the article 10.3791/68463

标签

GPCR BRET G 96 HEK293T 2 CB1