消旋肾上腺素

p　　近日，智能所杨良保研究员等利用表面共振增强拉曼光谱(SERRS)技术并结合界面组装的方法，实现了对复杂环境中肾上腺素的选择性检测。相关成果已发表在美国化学会旗下的ACS applied materials & interfaces (2017, 9, 7772-7779)杂志上。/pp　　近年来，表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于可以进行无损、高灵敏的指纹识别检测而一直备受关注，已经广泛应用于各大基础研究领域。然而真实样品往往存在于复杂环境中，目前SERS技术应用于复杂环境中目标分子的检测面临多个难题，如目标分子快速分离和富集，背景信号的干扰、SERS基底均一性的控制等。/pp　　针对以上难题，研究人员将SERRS技术与界面组装相结合用于复杂环境中目标分子的检测。对于一些弱SERS活性的目标分子，通过设计拉曼探针与目标分子结合，使得入射光能量与目标分子中电子能量发生共振耦合，目标分子的拉曼散射光谱的强度将得到进一步增强。因此，SERRS能够实现复杂体系中特定分子的识别，适用于实际样品复杂条件下的选择性检测。然而直接对复杂体系检测，往往存在背景信号干扰和信号重复性差等问题。研究人员通过界面组装的方法，使得复杂体系中的目标分子被贵金属纳米材料表面的拉曼探针捕获后，快速分离并在界面富集，将在界面成膜的贵金属纳米材料用硅片转移，有助于进一步降低背景信号带来的干扰。值得强调的是，贵金属纳米材料倾向于形成规整排列的单层结构，有助于提高SERS基底的均一性，从而进一步改善复杂环境中SERS信号的重复性。该研究为各种复杂体系中的目标分子检测提供了一个新的途径。/pp　　该研究工作得到了国家自然科学面上基金(21571180)，国家自然科学青年基金(21505138)，中国博士后特别资助基金(2016T90590)及中国博士后基金(2015M571950)等项目的支持。/pp　　文章链接：a href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b15205"http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b15205/a /pp　　p style="TEXT-ALIGN: center"img title="W020170504391376259648.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/noimg/85491f21-d8b4-4dd4-b820-73f6585db53e.jpg"/ /pp style="TEXT-ALIGN: center"strong复杂环境中肾上腺素选择性检测示意图/strong/pp/pp/pp/p/p

人肾上腺素受体是G蛋白偶联受体，是重要的药物靶标。目前已知肾上腺素受体有三类（α1, α2和β）九种亚型（α1A, α1B, α1D, α2A, α2B, α2C, β1, β2和β3）。2007年，β2肾上腺素受体的非激活这是第一个人源G蛋白偶联受体的晶体结构，是G蛋白偶联受体结构解析的重大突破。2011年，β2肾上腺素受体和G蛋白的复合物结构获得解析，该工作获得了2012年诺贝尔化学奖。这些结构的解析极大地推动了人们对G蛋白偶联受体（特别是β肾上腺素受体）机理的理解。然而，三类肾上腺素受体偶联的G蛋白不同：α1, α2和β类分别偶联Gq、Gi和Gs。通过序列比对，也可以发现三类受体的配体结合口袋也有明显区别。对肾上腺素受体下游信号选择的多样性以及配体的亚型选择性的理解，一直受制于缺乏α类受体的三维精细结构。2019年12月3日，上海科技大学赵素文和钟桂生课题组在Cell Reports上共同发表两篇论文，报道了两个α类受体的三个晶体结构，阐释了肾上腺素受体多样性和配体特异性的机理。在“Structural Basis of the Diversity of Adrenergic Receptors”一文中，作者通过解析α2A受体与部分激动剂和抑制剂的复合物结构，辅助细胞信号实验和计算生物学，分析阐明了在肾上腺素受体家族中序列多样性是如何导致功能多样性的。α2A受体的两个结构整体非常相似，而配体结合口袋的多个残基（包括在肾上腺素受体中不保守的F4127.39）则发生了剧烈的构象变化。通过观察结构和突变实验，研究人员解释了影响配体选择性的重要氨基酸F4127.39的功能：F4127.39是配体结构口袋的“盖子”，它与口袋中的另外三个芳香氨基酸一起形成了一个芳香笼来结合配体中的正电基团，使配体结合时空间和能量效应俱佳。突变F4127.39会使α2A受体的完全激动剂和部分激动剂均丧失效力。α2A受体具有双重药理学效应：激动剂浓度较低时，α2A受体主要和Gi偶联；激动剂浓度较高时，与GS的偶联占据更主导的地位。相应地，在临床中，α2A受体部分激动剂的效果比完全激动剂要好，如用于降压的可乐定(Clonidine)和用于ICU镇静（在我国也广泛用于手术麻醉）的右美托咪定(Dexmedetomidine)都是α2A受体的部分激动剂。为了更好地理解α2A受体的部分激活性(partialagonism)，研究人员对多个已知的α2A受体完全激动剂和部分激动剂进行了分子对接，他们发现可以用配体与Y3946.55形成氢键与否，来区分α2A受体的部分激动剂和完全激动剂。作者还发现了三个氨基酸（Y3946.55，I13934.51和K14434.56，第一个位于配体结合口袋，后两个位于G蛋白结合口袋）对α2A受体的G蛋白选择性具有重要作用。精心设计的三个突变体Y3946.55N，I13934.51A和K14434.56A，在细胞信号实验中对部分激动剂的刺激均表现出Gi通路的偏好性，而Gs通路的活性遭到削弱甚至完全被抑制。图1：α2A受体中对配体结合（紫色）和G蛋白通路偏好性（红色）起关键作用的残基而在“Molecular mechanism for ligand recognition and subtype selectivity of α2C adrenergic receptor”文章中，作者展示了α2C受体的三维结构，并通过分子对接、功能实验等手段揭示了α2亚型受体的结构特异性，为相关药物研发提供了分子基础。通过将α2C受体与α2A受体的结构进行对比和巧妙的嵌合体设计，作者发现α2C与α2A的结构主要差异存在于胞外域。在α2C受体口袋边沿，D206ECL2-R409ECL3-Y4056.58形成氢键-盐桥互作网络，特异地影响了α2C受体选择性拮抗剂JP1302和OPC-28326的作用。而在α2A受体口袋上方，由Y98ECL1、R187ECL2、E189ECL2和R4057.32形成的互作网络直接遮盖了部分入口，使得JP1302和OPC-28326这些较大的分子可能被阻挡在外。细胞信号实验结果也显示，破坏Y98ECL1-R187ECL2-E189ECL2-R4057.32互作网络并添加D206ECL2-R409ECL3-Y4056.58相互作用得到的α2A嵌合体对JP1302和OPC-28326有着很好响应。图2：α2CAR-RS79948复合物的结构和决定α2肾上腺素受体亚型选择性的胞外域这两篇文章很好地阐述了肾上腺素受体的多样性和α2受体的配体选择性，为基于精细三维结构的下一代α2受体药物开发奠定了基础。在这两篇论文中，均使用珀金埃尔默的EnVision微孔板检测仪对GPCR的cAMP实验进行定量测定。同时，在α2受体的配体结合实验中，珀金埃尔默提供了从放射性受体拮抗剂、耗材(UniFilter GF/B)到放射性微孔板检测仪MicroBeta的整体解决方案。珀金埃尔默为中国科学家药物研发加油助力。扫描下方二维码，或点击文末“阅读原文”，即可查看论文原文。

在国际和国内反兴奋剂的相关条文中，‘误服’是不被认可的，不存在这个概念。我国对于运动员的食品采购有严格规定，要求采购的时候必须经过安全检验，而且必须通过正规渠道来引进食物。　　日前，一条突如其来的消息让所有人震惊，由于在比赛中被查出兴奋剂呈阳性，我国女子柔道运动员佟文将被禁赛两年。她也成为中国第一位被禁赛的奥运冠军选手。　　这次“摔倒”佟文的不是对手，而是“瘦肉精”。据佟文教练介绍，佟文可能是去年在外地集训期间，为补充体力吃了很多排骨，致使她误服了兴奋剂。　　佟文真是被“瘦肉精”摔倒的?难道在我国有关部门三令五申禁止添加的情况下，肉类中还存在瘦肉精?　　中国反兴奋剂中心主任杜利军告诉记者，“瘦肉精”是一种β兴奋剂，学名叫“克伦特罗”，属于肾上腺素类激素。在医学上，克伦特罗能扩张支气管，改善呼吸。运动员服用克伦特罗，可以帮助其改善呼吸机能和肌肉结构。通常耐力型项目的选手会使用，如游泳等。　　对于佟文教练的“误服”一说，杜利军说，在国际和国内反兴奋剂的相关条文中，“误服”是不被认可的，不存在这个概念。我国对于运动员的食品采购有严格规定，要求采购的时候必须经过安全检验，而且必须通过正规渠道来引进食物。　　其实，瘦肉精不是一种特定的物质，而是一类药物，是指能够促进瘦肉生长的饲料添加剂。任何能够促进瘦肉生长、抑制肥肉生长的物质都可以叫做“瘦肉精”。　　使用瘦肉精并不是中国人的首创，20世纪80年代初，美国一家公司偶然发现将其添加到饲料中，可以起到增加瘦肉率的作用，但如果作为饲料添加剂，使用剂量是人用药剂量的10倍以上。虽然这样可以提高瘦肉率，但由于用量大的原因，直到生猪屠宰上市，猪体内的药物残留量依然很大。这些残留物质一旦进入人体，就会使人体渐渐地中毒，因而被禁用。　　在中国，通常所说的“瘦肉精”则是指克伦特罗。它曾经作为药物用于治疗支气管哮喘，后由于其副作用太大而遭禁用。瘦肉精在上海曾经引发了几百人的中毒事件。而在台湾地区，由于从美国进口的猪肉里含有瘦肉精，几乎挑起一场政治争端。它们也因而在全球遭到禁用。　　医学研究表明“瘦肉精”吸收快，人食用了含有“瘦肉精”的猪肉和内脏，会造成群体性的恶性食物中毒事故。人食用后15～20分钟即起作用，2～3小时血浆浓度达峰值。一般摄入20微克就可以出现症状，食量过大则出现心慌、头痛、震颤等症状，对于高血压、心脏病、甲亢等病患者更能诱发病状，危险性更大，中毒严重的可致人死亡。　　“由于瘦肉精的副作用大，我国政府已经明令禁止作为饲料添加剂使用。”中国农业大学食品营养与安全系主任何计国副教授告诉《北京科技报》。　　国家虽然禁止在生猪生产过程中添加瘦肉精，但市场上销售猪肉的摊贩告诉记者，顾客还是喜欢瘦肉多的肉，这种肉虽然价格要高一些，但是卖得很快，每天剩下的往往是肥肉较多的肉。　　何计国说，既然瘦肉多的好卖，在经济利益的驱使下，一些农户私自在饲料中添加，造成瘦肉精就像“白骨精”一样屡打不绝。　　记者发现，对于瘦肉精是否可以添加在饲料中，各国的规定不尽相同。大部分国家采用了和中国一样的禁止添加的政策，但是，在美国、加拿大、新西兰等国，瘦肉精这类物质的使用却是合法的。　　1999年底，美国食药局(FDA)批准将盐酸莱克多巴胺添加于猪饲料中。如今，在美洲和亚洲的24个国家，比如美国、泰国等等，均允许使用培林(莱克多巴胺的商品名)提高猪的瘦肉率。不过，这些国家有一个硬性前提：猪肉上市前，培林残余量须低于50ppb，以免造成人体中毒。这个标准相当于允许每千克猪肉中含有50微克培林。　　为什么中国不允许在饲料中添加瘦肉精呢?这个问题何计国也曾经向农业部的有关人员提出国。　　“美国的生猪大部分是在大型养殖场中饲养，对于瘦肉精的添加量容易控制。但是，我国的生猪生产有很大一部分是农户的散养，对于他们的监管无法做到，所以添加瘦肉精的口子不能开。”农业部的官员这样回答何计国。　　对于瘦肉精的检测，国家规定农业部门负责在生猪屠宰前，对生猪的尿液进行逐一检测，检查是否存在瘦肉精 而在流通和销售环节，有关部门采取抽检的方式进行。国家有关部门出台了相关法规，但是在实际执行过程中存在诸多问题。即使极具检测经验的执法人员，光凭肉眼也是区分不开的，只能通过仪器进行检测。　　“对于瘦肉精的监管从源头抓起，就是从生猪的饲养环节开始，禁止在饲养环节使用。”何计国说。其实，国内大型养殖场由于国家有关部门监控严格，他们的猪肉还是比较安全的，市民可以放心食用。但是，在农户散养的这块，监控难度比较大。　　山东某县畜牧局局长就表示，县级监测站根本做不了饲料的检测，查“瘦肉精”只能去养殖场库房突击检查 产地检疫，只能看看活畜禽的精神状态、测测体温，对“瘦肉精”的检测无计可施。　　因为现有的通过仪器检测瘦肉精的方式太慢，检测结果要几个小时才能出来，等结果出来后猪都已经卖掉了。另外，检测费用很高，平均下来每头猪光瘦肉精检测这一项就需要30元左右，这直接导致地方检测部门和养殖户的积极性不高。　　对于这一问题，何计国建议可以采用快速、廉价的检测试纸和检测盒替代目前的检测仪器，这样最大的好处是可以降低检测的成本。　　“虽然检测试纸和检测盒没有检测仪器准确，但具有快速低廉的优势。”何计国说。科学研究发现，检测试纸和检测盒的检查结果呈假阳性的多，假阴性的少，就是绝对不会放过任何一个添加瘦肉精的生猪，但有可能把没有添加瘦肉精的错误地检测为添加了的。　　“有关部门再把通过检测试纸和检测盒检测出来的怀疑添加瘦肉精的生猪，进行仪器检测，最后确定其是否添加，这样可以大大减少仪器检测带来的问题。”何计国说。　　虽然国家下大力气检测瘦肉精，但是何计国不无忧虑地说，目前国内已经出现克伦特罗的替代品。由于一种检测仪器和试纸只能针对一种检测目标，现有的检测试纸和检测仪器主要是针对克伦特罗进行检测的，一旦出现替代品，检测仪器和试纸在它们面前将彻底“失灵”。　　“如何从根本上杜绝瘦肉精这类物质的使用，将考验我们科学家和政府的智慧。”何计国最后说。