跨膜七次的变构信使：七次跨膜 GPCR 克隆与 T4 溶菌酶嵌合结晶破局
1986 年 5月1日 · [3H]-双氢阿普洛尔（3H-DHA）放射性配体、T4溶菌酶融合工程菌与脂质中相（LCP）结晶玻璃板
你知道吗？
药理学近半数的治愈奇迹，不过是给那七根跨膜琴弦套上量身定制的静音器或拨片。
G蛋白偶联受体（GPCR）是人体内最庞大的膜受体超家族，掌控着从视觉、嗅觉、神经传递到心跳血压的几乎全部核心生理过程。然而在20世纪70年代，主流生化学界甚至怀疑“受体”只是药理学家在纸面上编造的虚构概念。杜克大学的罗伯特·莱夫科维茨（Robert Lefkowitz）带领年轻的布莱恩·科比尔卡（Brian Kobilka），使用高亲和力放射性拮抗剂[3H]-双氢阿普洛尔（3H-DHA）在冰浴中对仓鼠肺细胞膜进行艰难的亲和标记和上千倍的柱层析纯化，终于在1986年成功克隆出哺乳动物β2-肾上腺素受体（β2AR）的cDNA。
基因序列惊人地揭示了七个由疏水氨基酸组成的跨膜α螺旋，其拓扑结构与感光色素视紫红质如出一辙！但要看清它在未激活状态下的三维晶体结构，却让人类等待了整整21年。因为GPCR构象极其动态、胞内柔性第三环易聚变性，传统气相扩散根本无法结晶。
科比尔卡团队设计了天才的嵌合策略：将噬菌体T4溶菌酶（T4L）原位替代那段柔性胞内环以提供刚性晶体堆积接触面，再将其嵌入高黏度单油酸甘油酯形成的脂质中相（LCP）人造双分子层中。