细胞具有货物运输机制,可将胞外物质(如配体、微生物、营养物质和跨膜蛋白)转运至细胞内,以获取信息、能量及其他用途1,2。这一过程对于细胞稳态、组织功能以及细胞整体存活至关重要。利用细胞表达荧光融合蛋白是研究跨膜受体(如G蛋白偶联受体,GPCR)在信号通路中的定位与内化过程的一种有力方法3。
利用来自维多利亚多管发光水母(Aequorea victoria)的绿色荧光蛋白(GFP)标记融合蛋白,并结合直接荧光检测技术,已在蛋白质靶向研究中得到广泛应用4,5,6。基于GFP的检测方法具有可在活细胞中实时成像的优势,同时避免了固定所导致的人工假象7。目前已构建一系列多功能克隆载体,以促进在多种细胞中表达与GFP融合的蛋白质8,9。pEGFP-N1载体是一种广泛应用且已商业化的质粒载体,编码经优化的增强型绿色荧光蛋白(EGFP),其相较于野生型GFP在哺乳动物细胞中具有更强的荧光信号和更高的表达水平。为观察在哺乳动物细胞中表达的EGFP荧光信号,应采用488 nm激发光和507 nm发射光进行荧光显微镜检测,优先使用共聚焦显微镜。
监测受体的亚细胞定位及其配体介导的内化是研究G蛋白偶联受体(GPCR)信号转导与功能的常用技术10,11。在大多数情况下,内化会导致GPCR脱敏(即尽管激动剂存在,刺激反应仍减弱)12,13。内化的受体可被转运至溶酶体并降解,也可被循环回收至细胞膜表面,具体命运取决于受体的性质及实验中所用的细胞系。
促性腺激素释放激素受体(GnRHRs)属于G蛋白偶联受体(GPCR)家族,具有典型的GPCR蛋白结构,包括一个细胞外氨基末端、一个细胞内-COOH末端以及七个跨膜(TM)结构域14。先前已有报道,将重组质粒SjGnRHR-EGFP(包含来自Sepiella japonica的GnRHR基因)转染至细胞,并通过共聚焦显微镜检测在HEK293细胞中表达的EGFP标记的SjGnRHR,同时已确立GFP荧光作为跨膜蛋白定位实验的报告信号15。目前,通过共聚焦显微镜观察发现,由中国台湾S. japonica促性腺激素释放激素(SjGnRH)激活的SjGnRHR内化过程呈现出时间和剂量依赖性。