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G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptor,GPCR）家族成员大麻素受体1（Cannabinoid receptor 1,CB1）主要在神经系统中表达,CB1活化后参与调节学习、记忆、疼痛和能量代谢等过程。然而迄今为止,尚缺少直接监测CB1活化的方法。我们首先构建了CB1分子内荧光共振能量转移（Fluorescence Resonance Energy Transfer,FRET）分子探针,通过监测CB1受体的第三细胞内环（i3c-loop）和C末端之间的结构变化来监测其活化。为了监测CB1受体的激活及介导的下游信号转导通路,我们首先在CB1受体的C-末端融合青色荧光蛋白（eCFP）,并将黄色荧光蛋白（eYFP）直接插入i3c-loop中,从而构建完成第一个CB1受体FRET分子探针（p5-VSV-CB1-eYFP at 3-loop-M-eCFP,CB1-M）,对其生物学活性的研究表明,CB1激动剂能够时间和浓度依赖性的诱导受体分子探针内化、FRE信号增加,同时促进细胞内[Ca2+]增加,ERK1/2 MAP激酶磷酸化增强。此外,我们对该FRET分子探针受体激活动力学参数（Kon,Koff和Kd）的计算结果与前人的报导的CB1受体激活动力学参数一致。进一步地,CB1拮抗剂利莫那班的加入可以使增加的FRET信号明显受到抑制,其下游ERK1/2MAP激酶的磷酸化显著降低。C257或C264单个位点的突变明显抑制了CB1受体分子探针的活化及ERK1/2 MAP激酶的磷酸化。GPCRs的i3c-loop是感知受体结构变化的关键部位,i3c-loop过长是否会影响受体的活化及功能发挥尚不清楚。因此在确保细胞内第三环正常折叠的情况下,我们截断i3c-loop至两侧各保留12个氨基酸并插入eYFP,构建完成第二个FRET分子探针（p5-VSV-CB1-eYFP at 3-loop-12aa-eCFP,CB1-12）。对该受体分子探针生物学活性的研究表明,CB1-12亦能引发受体分子探针FRET信号改变以及下游ERK1/2激酶的磷酸化。然而,CB1-12比CB1-M引发FRET信号变化强度明显变弱,表明第三细胞内环在受体活化过程中发挥重要作用。因此,细胞内第三环与GPCRs的激活,内化和ERK信号的活化密切相关。本研究提供了一个直接监测CB1活化的方法,并系统研究了CB1结构改变对受体活化及生物学活性的影响,将为GPCRs生物学活性的研究提供一个新方法。