介绍一篇发表在Cell chemical biology上的文章，题目为Spatiotemporally resolved GPCR interactome uncovers unique mediators of receptor agonism。通讯作者是来自帝国理工大学的Edward Tate，Aylin C. Hanyaloglu和Maria M. Shchepinova。他们课题组的研究方向是药物化学生物学与GPCR功能。

G蛋白偶联受体（GPCR）家族负责传递外界信号到细胞内部，调控从视觉到激素调节的多种生理功能。其在细胞膜被激活后会迅速内吞并穿梭于不同的亚细胞区室。例如，LHR在结合黄体生成素（LH）后，会从细胞膜内吞至一种名为“极早期内体”（VEE）的特殊区室，在此持续传递信号并调控生殖功能。然而，VEE缺乏经典的内体标志物，其蛋白组成和调控机制长期不明。此外，传统技术难以在活细胞中实时捕获GPCR的相互作用蛋白动态变化。因此本文作者希望结合邻近标记技术来解决这一难题。

研究团队选择了APEX2酶作为“分子快门”，构建了LHR与APEX2的融合蛋白。当LH激活LHR后，他们在1、2、3、5、10分钟等多个时间点启动APEX2标记，通过定量质谱捕获了超过2400个与LHR动态相互作用的蛋白。作者以已知的LHR相互作用蛋白GIPC1的时间谱为参考，进一步过滤了假阳性的蛋白，从而聚焦于VEE区室的特异性相互作用。

通过功能筛选，团队锁定了两个全新的调控因子：小G蛋白RAP2B和RAB38。敲低RAP2B后，LHR介导的cAMP信号显著减弱，而敲低RAB38则导致信号增强，二者呈现“跷跷板”式的相反效应。进一步实验显示，RAP2B缺失会导致LHR错误定位至早期内体，而非正常的VEE区室，提示其可能通过调控受体运输方向影响信号强度。

总之，本文发展了一种通用的GPCR互作蛋白分析流程，可以在时空分辨的维度查看GPCR的动态互作变化，这项技术如同一台分子级的高速摄影机，可以用于更多GPCR动态网络的变化，从而帮助GPCR相关药物的发展。

本文作者：LYC

责任编辑：MB

DOI：10.1016/j.chembiol.2025.04.006

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2025.04.006