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代谢型谷氨酸受体(mGlu Receptors)药理学指南

2026-04-03 17:53 bioguider www.bris.ac.uk 阅读 0
核心摘要: 代谢型谷氨酸受体(mGlu受体)是一类通过G蛋白偶联发挥功能的7次跨膜受体,其配体结合域位于N末端。根据序列相似性和信号转导特性,mGlu受体分为三组:Group I(mGlu1/5)通过Gq/11激活PLC,增强IP3/DAG信号;Group II/III(mGlu2/3/4/6/7/8)通过Gi/o抑制腺苷酸环化酶,降低cAMP水平。各组受体具有特异性激动剂和拮抗剂,如Group I的(S)-3,5-DHPG和MPEP,Group II的LY354740和LY341495,以及Group III的L-

? 一、mGlu受体概述

代谢型谷氨酸受体(mGlu receptors)是一个由8种单链多肽受体组成的家族,通过偶联G蛋白发挥功能。与其他G蛋白偶联受体(GPCR)一样,mGlu受体具有7次跨膜结构域(7-TMR)、胞外N末端和胞内C末端。

独特之处

  • mGlu受体比肾上腺素能类型的GPCR大得多

  • 配体结合域位于N末端,而非由7-TMR区域聚类形成的口袋

分类与分组

基于序列相似性、信号转导系统和药理学特性,mGlu受体分为三组

 
 
分组 受体亚型 G蛋白偶联 主要功能
Group I mGlu1, mGlu5 Gq/11 → PLC ↑ 增强IP3/DAG,促进钙释放
Group II mGlu2, mGlu3 Gi/o 抑制腺苷酸环化酶,cAMP ↓
Group III mGlu4, mGlu6, mGlu7, mGlu8 Gi/o 抑制腺苷酸环化酶,cAMP ↓

? 二、mGlu受体激动剂(Agonists)

1. Group I 选择性激动剂

 
 
化合物 靶点 EC50 (µM) 特点
(S)-3,5-DHPG mGlu1, mGlu5 ~2-6 µM 最常用的Group I激动剂,对mGlu3也有微弱活性
(RS)-CHPG mGlu5 750 µM 首个mGlu5选择性激动剂(布里斯托合成),亲和力低
Z-CBQA mGlu5 11 µM 新合成化合物,亲和力比CHPG高70倍

EC50数据对比

 
 
受体 (S)-3,5-DHPG (RS)-CHPG Z-CBQA
mGlu1 6 µM >10,000 µM >100 µM
mGlu5 2 µM 750 µM 11 µM
mGlu2 >1000 µM >100 µM
mGlu3 106 µM
mGlu4/7/8 >1000 µM >100 µM

2. Group II 选择性激动剂

 
 
化合物 靶点 EC50 (µM) 特点
LY354740 mGlu2 > mGlu3 0.005-0.04 µM 最有效,纳摩尔级亲和力
(2R,4R)-APDC Group II 0.4 µM 选择性最高(275倍),研究Group II的最佳工具
DCG-IV Group II 0.2-0.3 µM 广泛使用,但复杂:是Group I/III拮抗剂,也是NMDA激动剂

⚠️ 历史注记:早期化合物如(1S,3S)-ACPD和L-CCG-I因对其他亚型有明显激动作用,现已较少使用。


3. Group III 选择性激动剂

 
 
化合物 靶点 EC50 (µM) 特点
L-AP4 mGlu4/6/8 0.06-0.9 µM 最广泛使用,1980年代即用于证明突触前谷氨酸受体
L-SOP Group III 0.3-1.0 µM 与L-AP4结构相关
(RS)-PPG mGlu8 > mGlu4/6 0.2-5.2 µM 对mGlu8有~20倍选择性
(S)-3,4-DCPG mGlu8 0.031 µM 最新、最有效,>280倍选择性,将成为mGlu8研究首选

mGlu6特异性:(S)-HomoAMPA 选择性激活mGlu6,对Group I/II无活性。


?️ 三、mGlu受体拮抗剂(Antagonists)

1. 广谱拮抗剂

 
 
化合物 特点 IC50 (µM)
(S)-MCPG 最常用,布里斯托开发,Group I/II竞争性拮抗剂 mGlu1: 50-500; mGlu2: 50-150
LY341495 极强Group II拮抗剂(纳摩尔级),但作用于所有亚型 mGlu2: 0.021; mGlu3: 0.014
LY344545 LY341495差向异构体,mGlu5选择性拮抗剂 mGlu5: 5.5; mGlu2: 9.5

⚠️ 重要现象:部分拮抗剂表现出激动剂依赖性拮抗(agonist-dependent antagonism),即拮抗效力取决于所用的激动剂。这在Group I中尤为明显。


2. Group I 选择性拮抗剂

 
 
化合物 靶点 IC50 (µM) 特点
(S)-4-CPG mGlu1 > mGlu5 50-160 广泛使用,但Group II有弱激动作用
LY367385 (4C2MCPG) mGlu1 8-12 mGlu1首选竞争性拮抗剂,高选择性
CPCCOEt mGlu1 7-23 非竞争性,选择性高
MPEP mGlu5 0.032 µM 高效mGlu5非竞争性拮抗剂,广泛使用

3. Group II 选择性拮抗剂

 
 
化合物 IC50 (µM) 特点
LY341495 mGlu2: 0.021 最有效,已开发放射性配体
ADED mGlu2: 18; mGlu3: 6.1 对Group I/III无活性
EGlu mGlu2: 94 乙基取代L-谷氨酸类似物

4. Group III 选择性拮抗剂

 
 
化合物 IC50 (µM) 特点
MAP4 mGlu4: 36-190 L-AP4的α-甲基衍生物,可能对mGlu4/6有激动作用
MSOP mGlu4: 19; mGlu2: 7 L-SOP衍生物,有Group II激动活性
MPPG mGlu4: 54-110 (S)-MCPG类似物,选择性和效力更高
CPPG mGlu4: 12 (Kd) Group III拮抗剂,数据有限

? 四、快速参考:常用工具化合物推荐

 
 
研究目的 推荐激动剂 推荐拮抗剂
激活Group I (S)-3,5-DHPG
阻断mGlu1 LY367385 或 CPCCOEt
阻断mGlu5 MPEP
激活Group II (2R,4R)-APDC
阻断Group II LY341495
激活Group III L-AP4 (非选择性) 或 (S)-3,4-DCPG (mGlu8)
阻断Group III MAP4 或 MSOP

? 五、2025年研究进展补充

自2002年以来,mGlu受体药理学经历了长足发展:

近年重要进展

 
 
研究方向 进展
正向别构调节剂(PAMs) 开发了mGlu1/5的PAMs,避免直接激动剂的内源性谷氨酸干扰
负向别构调节剂(NAMs) mGlu5 NAMs(如Mavoglurant)进入临床(脆性X综合征、帕金森病LID)
mGlu2/3 LY354740(Pomaglumetad)曾进入精神分裂症III期临床
mGlu7 首个选择性激动剂LSP2-9166和拮抗剂XAP044已报道
mGlu4 PAMs(如ADX88178)在帕金森病模型中显示疗效
结构生物学 多个mGlu受体全长结构已解析(包括同源二聚体、与G蛋白复合物)

临床转化关注点

  • mGlu5:精神疾病、成瘾、疼痛

  • mGlu2/3:精神分裂症、焦虑

  • mGlu4/7/8:神经退行性疾病(帕金森、亨廷顿)

  • mGlu1:疼痛、焦虑


? 六、经典文献

 
 
文献 内容
Schoepp, Jane & Monn (1999) mGlu受体药理学全面综述
Neuropharmacology 38: 1431-1476 [Medline链接]

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