GABA_B受体是中枢神经系统中主要的抑制性神经递质??氨基丁酸(GABA)的代谢型受体,在神经元的突触前和突触后都有广泛的表达。同时,它也是GPCR C家族成员之一,与Gi/o型G蛋白相互偶联,介导缓慢而持久的神经突触活动。GABA_B受体功能的减弱或亢进会导致多种中枢神经系统疾病,如癫痫,痉挛,焦虑,抑郁,疼痛,药物成瘾,认知损伤等,是重要的药物靶点。最近的研究表明,GABA_B受体的激活具有神经保护的功能,但是,其作用的具体分子机制还并不清楚。在本课题研究的第一部分,我们以低钾诱导的小脑颗粒神经元的凋亡作为细胞模型,确认了GABA_B受体的神经保护作用。进一步,我们发现GABA_B受体的激活介导了PI3K/Akt信号通路,并且这条信号通路在GABA_B受体介导的神经保护作用中起到了重要的作用。进而,我们有意思的发现GABA_B受体的激活可以引起IGF-1受体活性的增强。用IGF-1受体的抑制剂抑制受体活性或用RNA干扰降低IGF-1受体表达后,GABA_B受体介导的Akt的激活被抑制了。这表明GABA_B受体可以转激活IGF-1受体并进一步激活了Akt信号通路。同时,通过免疫共沉淀和配体竞争实验,我们发现GABA_B受体可以与IGF-1受体相互作用并且两者之间的转激活效应是配体非依赖的。这个研究一方面阐明了GABA_B受体神经保护功能的分子机制,暗示GABA_B受体在神经退行性疾病中潜在药理学功能;另一方面,这首次发现了GABA_B受体对RTK的转激活作用,也进一步表明了GPCR与RTK之间信号交联的重要意义。新的蛋白质与蛋白质相互作用研究手段的建立使得传统的GPCR与G蛋白相互作用的基于“碰撞”的模型受到了挑战。在GPCR A家族成员的研究表明受体与G蛋白之间可以形成稳定的复合物,并且受体的激活并不导致G蛋白三聚体的解离。但是,对GPCR C家族成员与G蛋白的相互作用的研究还没有报道。在第二部分的研究中,我们用BRET和TR-FRET的方法研究了GABA_B受体与G蛋白的相互作用,以及受体激活前后受体与G蛋白,G蛋白G?和G??亚基之间相互作用的动态变化。我们的结果暗示G蛋白可以和GABA_B受体预结合,并且受体激活后会使得G蛋白与GABA_B受体相互作用的减弱,同时也导致了G(?)和G(?)(?)之间相互作用的变化。这些结果一方面证实了G蛋白可以受体预结合并伴随着受体的激活呈现动态的变化,另一方面也为建立基于BRET技术的GABA_B受体的新的药物筛选细胞模型提供思路。