背景^[1-3]

G蛋白偶聯(lián)受體ARHGEF18抗體是一類(lèi)可以特異性結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體ARHGEF18的多克隆抗體，主要用于G蛋白偶聯(lián)受體ARHGEF18的體外檢測(cè)。

G蛋白偶聯(lián)受體（G Protein-Coupled Receptors，GPCRs）是一大類(lèi)膜蛋白受體的統(tǒng)稱(chēng)。這類(lèi)受體的共同點(diǎn)是其立體結(jié)構(gòu)中都有七個(gè)跨膜α螺旋，且其肽鏈的C端和連接（從肽鏈N端數(shù)起）第5和第6個(gè)跨膜螺旋的胞內(nèi)環(huán)（第三個(gè)胞內(nèi)環(huán)）上都有G蛋白（鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白）的結(jié)合位點(diǎn)。目前為止，研究顯示G蛋白偶聯(lián)受體只見(jiàn)于真核生物之中，而且參與了很多細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。在這些過(guò)程中，G蛋白偶聯(lián)受體能結(jié)合細(xì)胞周?chē)h(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)并激活細(xì)胞內(nèi)的一系列信號(hào)通路，最終引起細(xì)胞狀態(tài)的改變。已知的與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合的配體包括氣味，費(fèi)洛蒙，激素，神經(jīng)遞質(zhì)，趨化因子等等。這些受體可以是小分子的糖類(lèi)，脂質(zhì)，多肽，也可以是蛋白質(zhì)等生物大分子。

G蛋白偶聯(lián)受體機(jī)構(gòu)圖

G蛋白偶聯(lián)受體的下游信號(hào)通路有多種。與配體結(jié)合的G蛋白耦聯(lián)受體會(huì)發(fā)生構(gòu)象變化，從而表現(xiàn)出鳥(niǎo)苷酸交換因子（GEF）的特性，通過(guò)以三磷酸鳥(niǎo)苷（GTP）交換G蛋白上本來(lái)結(jié)合著的二磷酸鳥(niǎo)苷（GDP）使G蛋白的α亞基與β、γ亞基分離。這一過(guò)程使得G蛋白（特別地，指其與GTP結(jié)合著的α亞基）變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，并參與下一步的信號(hào)傳遞過(guò)程。具體的傳遞通路取決于α亞基的種類(lèi)（Gαs,Gαi/o,Gαq/11,Gα12/13），其中兩個(gè)主要的通路分別涉及第二信使環(huán)腺苷酸（cAMP）和磷脂酰肌醇。

應(yīng)用^[4][5]

用于基于單細(xì)胞RNA-seq的小鼠腎小球固有細(xì)胞必需基因的分析研究

通過(guò)FluidigmC1單細(xì)胞捕獲和cDNA制備平臺(tái),獲得小鼠腎小球單細(xì)胞cDNA樣品,并對(duì)其中14個(gè)系膜細(xì)胞和20個(gè)足細(xì)胞cDNA樣品進(jìn)行了測(cè)序分析。對(duì)20個(gè)足細(xì)胞的測(cè)序結(jié)果進(jìn)行分析。足細(xì)胞的單細(xì)胞測(cè)序分析結(jié)果同樣揭示了任意兩個(gè)足細(xì)胞間基因表達(dá)的巨大差異,相關(guān)系數(shù)為0.27±0.035（MEAN±SD）。

總共發(fā)現(xiàn)335個(gè)20個(gè)足細(xì)胞共同表達(dá)的基因（RPKM>0.5）,即足細(xì)胞必需基因。在這335個(gè)基因中,有239個(gè)同樣在腎小球系膜細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá),GO分析發(fā)現(xiàn)它們主要參與能量代謝、蛋白質(zhì)合成等生物學(xué)過(guò)程,因而是管家基因。

此外,92個(gè)基因主要在足細(xì)胞中表達(dá);為驗(yàn)證它們是足細(xì)胞特異的必需基因,我們通過(guò)多種方法對(duì)其進(jìn)行分析,包括生物信息學(xué)分析、在人類(lèi)足細(xì)胞中表達(dá)保守性的檢驗(yàn)、與腎臟損傷/疾病的相關(guān)性分析、以及已知足細(xì)胞必需基因富集分析等,所有結(jié)果都支持這92個(gè)基因是足細(xì)胞特異的必需基因這一推測(cè)。

為了從功能上驗(yàn)證這些基因?qū)ψ慵?xì)胞的重要性,在體外培養(yǎng)的足細(xì)胞中利用siRNA敲低了部分基因,并檢測(cè)在足細(xì)胞結(jié)構(gòu)中起著關(guān)鍵作用的細(xì)胞骨架,結(jié)果發(fā)現(xiàn)37個(gè)基因敲低中有30個(gè)造成了足細(xì)胞骨架的損傷。

這些基因包括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。

總之,通過(guò)對(duì)20個(gè)足細(xì)胞的單細(xì)胞測(cè)序分析,我們不僅發(fā)現(xiàn)大量新的足細(xì)胞特異的必需基因,并且發(fā)現(xiàn)它們主要參與足細(xì)胞骨架的形成和穩(wěn)定,與足細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能相一致。

參考文獻(xiàn)

[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]盧玉秋.基于單細(xì)胞RNA-seq的小鼠腎小球固有細(xì)胞必需基因的分析研究[D].南京大學(xué),2017.