G蛋白偶联受体ARHGEF18抗体的应用

背景^[1-3]

G蛋白偶联受体ARHGEF18抗体是一类可以特异性结合G蛋白偶联受体ARHGEF18的多克隆抗体，主要用于G蛋白偶联受体ARHGEF18的体外检测。

G蛋白偶联受体（G Protein-Coupled Receptors，GPCRs）是一大类膜蛋白受体的统称。这类受体的共同点是其立体结构中都有七个跨膜α螺旋，且其肽链的C端和连接（从肽链N端数起）第5和第6个跨膜螺旋的胞内环（第三个胞内环）上都有G蛋白（鸟苷酸结合蛋白）的结合位点。目前为止，研究显示G蛋白偶联受体只见于真核生物之中，而且参与了很多细胞信号转导过程。在这些过程中，G蛋白偶联受体能结合细胞周围环境中的化学物质并激活细胞内的一系列信号通路，最终引起细胞状态的改变。已知的与G蛋白偶联受体结合的配体包括气味，费洛蒙，激素，神经递质，趋化因子等等。这些受体可以是小分子的糖类，脂质，多肽，也可以是蛋白质等生物大分子。

G蛋白偶联受体机构图

G蛋白偶联受体的下游信号通路有多种。与配体结合的G蛋白耦联受体会发生构象变化，从而表现出鸟苷酸交换因子（GEF）的特性，通过以三磷酸鸟苷（GTP）交换G蛋白上本来结合着的二磷酸鸟苷（GDP）使G蛋白的α亚基与β、γ亚基分离。这一过程使得G蛋白（特别地，指其与GTP结合着的α亚基）变为激活状态，并参与下一步的信号传递过程。具体的传递通路取决于α亚基的种类（Gαs,Gαi/o,Gαq/11,Gα12/13），其中两个主要的通路分别涉及第二信使环腺苷酸（cAMP）和磷脂酰肌醇。

应用^[4][5]

用于基于单细胞RNA-seq的小鼠肾小球固有细胞必需基因的分析研究

通过FluidigmC1单细胞捕获和cDNA制备平台,获得小鼠肾小球单细胞cDNA样品,并对其中14个系膜细胞和20个足细胞cDNA样品进行了测序分析。对20个足细胞的测序结果进行分析。足细胞的单细胞测序分析结果同样揭示了任意两个足细胞间基因表达的巨大差异,相关系数为0.27±0.035（MEAN±SD）。

总共发现335个20个足细胞共同表达的基因（RPKM>0.5）,即足细胞必需基因。在这335个基因中,有239个同样在肾小球系膜细胞和内皮细胞中表达,GO分析发现它们主要参与能量代谢、蛋白质合成等生物学过程,因而是管家基因。

此外,92个基因主要在足细胞中表达;为验证它们是足细胞特异的必需基因,我们通过多种方法对其进行分析,包括生物信息学分析、在人类足细胞中表达保守性的检验、与肾脏损伤/疾病的相关性分析、以及已知足细胞必需基因富集分析等,所有结果都支持这92个基因是足细胞特异的必需基因这一推测。

为了从功能上验证这些基因对足细胞的重要性,在体外培养的足细胞中利用siRNA敲低了部分基因,并检测在足细胞结构中起着关键作用的细胞骨架,结果发现37个基因敲低中有30个造成了足细胞骨架的损伤。

这些基因包括FGFR1、IFT80、AOX1、MYOM2、AIF1L、ANXA4、HAUS8、RAB3B、LPIN2、GOLIM4、CERS6、CYB5R4、ARHGEF18、ARPC1A、GPC1、MPP5、SRGAP1、ZNF277、ITGB5、ILDR2、NSF、TSC22D1、DNAJC11、ITGAV、SEPT10、MOCS2、FNBP1L、CRYAB、MTSS1以及TMOD3。

总之,通过对20个足细胞的单细胞测序分析,我们不仅发现大量新的足细胞特异的必需基因,并且发现它们主要参与足细胞骨架的形成和稳定,与足细胞特有的结构和生物学功能相一致。

参考文献

[1]Impaired Podocyte Autophagy Exacerbates Proteinuria in Diabetic Nephropathy[J].Atsuko Tagawa,Mako Yasuda,Shinji Kume,Kosuke Yamahara,Jun Nakazawa,Masami Chin-Kanasaki,Hisazumi Araki,Shin-ichi Araki,Daisuke Koya,Katsuhiko Asanuma,Eun-Hee Kim,Masakazu Haneda,Nobuyuki Kajiwara,Kazuyuki Hayashi,Hiroshi Ohashi,Satoshi Ugi,Hiroshi Maegawa,Takashi Uzu.Diabetes.2016(3)

[2]Glomerular parietal epithelial cells contribute to adult podocyte regeneration in experimental focal segmental glomerulosclerosis[J].Diana G.Eng,Maria W.Sunseri,Natalya V.Kaverina,Sebastian S.Roeder,Jeffrey W.Pippin,Stuart J.Shankland.Kidney International.2015(5)

[3]The phenotypes of podocytes and parietal epithelial cells may overlap in diabetic nephropathy[J].Nicole K.Andeen,Tri Q.Nguyen,Floor Steegh,Kelly L.Hudkins,Behzad Najafian,Charles E.Alpers.Kidney International.2015(5)

[4]The GYF domain protein CD2BP2 is critical for embryogenesis and podocyte function[J].Gesa I.Albert,Christoph Schell,Karin M.Kirschner,Sebastian Sch?fer,Ronald Naumann,Alexandra Müller,Oliver Kretz,Benno Kuropka,Mathias Girbig,Norbert Hübner,Eberhard Krause,Holger Scholz,Tobias B.Huber,Klaus-Peter Knobeloch,Christian Freund.Journal of Molecular Cell Biology.2015(5)

[5]卢玉秋.基于单细胞RNA-seq的小鼠肾小球固有细胞必需基因的分析研究[D].南京大学,2017.