PPYR1（Pancreatic Polypeptide Receptor 1），也称为Y4受体（Y4R），是人类G蛋白偶联受体（GPCR）家族中的一员，属于神经肽Y受体亚型之一，由NPY4R基因编码。该受体在多个内脏组织中表达，包括胰腺、胃肠道和大脑区域，主要介导胰多肽（Pancreatic Polypeptide, PP）信号的转导。PPYR1作为膜整合型蛋白，是研究神经肽识别机制、GPCR信号通路及膜蛋白表达的关键对象之一。
一、结构与功能特征
PPYR1为典型的七次跨膜螺旋结构蛋白，胞外区负责配体识别，胞内区与G蛋白偶联。作为Gi偶联型GPCR，PPYR1活化后可抑制腺苷酸环化酶（AC）活性，从而降低细胞内cAMP水平，并可能介导ERK/MAPK通路的激活。
其天然配体为胰多肽（PP），亲和力高于对PYY（肽YY）和NPY（神经肽Y）的结合。该受体展现出较强的配体特异性，是探索GPCR结构选择性、构象调节机制及配体偏向性的重要模型系统。
二、表达系统
PPYR1作为膜整合蛋白，在功能研究、结构解析和筛选平台中，对表达系统的选择具有重要意义。科研中常采用以下表达平台进行膜蛋白表达与功能研究：
1. 哺乳动物细胞系统
以HEK293、CHO等为代表的哺乳动物细胞可实现GPCR的天然折叠与糖基化修饰，广泛用于细胞内信号检测、活细胞成像以及稳定细胞系的构建，适合进行配体筛选和信号通路实验。
2. 昆虫细胞系统
Sf9、Sf21细胞通过杆状病毒系统可实现中高水平的膜蛋白表达，常用于膜蛋白的规模纯化、冷冻电镜样品制备及生物物理特性研究。
3. 原核表达系统
大肠杆菌系统常用于表达PPYR1的胞外域或结构片段，适用于抗体制备、表位识别及多肽-受体互作分析等研究需求。
4. 病毒样颗粒（VLP）系统
VLP平台通过病毒衣壳蛋白自组装，可将PPYR1正确嵌入类生物膜结构中，广泛用于构象研究、高亲和力配体筛选及抗原展示。
5. 纳米盘（Nanodisc）系统
纳米盘技术将膜蛋白稳定嵌入磷脂双层结构中，适合进行高分辨率结构成像（如冷冻电镜）、动力学分析（如表面等离子共振）及活性构象筛选。
上述系统为PPYR1研究提供多样技术路径，支持膜蛋白表达、纯化和膜环境重构等多种科研需求。
三、功能检测与信号测定
PPYR1作为Gi偶联受体，其功能检测通常聚焦于配体结合能力、信号转导活性和受体内化过程：
1. 配体结合实验
使用放射性标记（如[^125I]-PP）或荧光标记胰多肽，可开展饱和结合、竞争结合及实时结合动力学分析。TR-FRET和NanoBRET等非放射性手段亦被广泛应用于高通量筛选。
2. cAMP水平检测
通过cAMP ELISA或基于萤光素酶的cAMP响应元件（CRE）报告系统，可定量评估PPYR1的Gi耦联活性。激动剂刺激后cAMP下降是判断其功能活性的常规指标。
3. β-arrestin募集
受体激活后与β-arrestin结合并募集至细胞膜，可通过BRET、NanoBiT或荧光标记体系实时监测，为分析受体偏向性、信号调节机制提供技术支持。
4. 内化与回收
结合GFP或pH敏感荧光探针，可通过共聚焦显微镜观察PPYR1的细胞内转运路径。受体内化速率、胞内滞留时间及再循环过程是评估其信号持续性的重要参数。
四、结构与构象研究
随着膜蛋白研究技术的发展，PPYR1的结构与构象信息正在逐步获得。主要研究手段包括：
1. 冷冻电镜（Cryo-EM）
通过构建PPYR1与Gαi蛋白或稳定型纳米抗体（nanobody）复合物，结合纳米盘重构技术，已可获得3–4 Å分辨率的三维结构，为理解GPCR激活机制提供原子级别信息。
2. 质谱分析（HDX-MS, XL-MS）
用于研究PPYR1的动态构象、配体结合位点及蛋白相互作用区域，为筛选信号调节剂和结构导向设计提供依据。
3. 核磁共振（NMR）
适用于研究受体可溶结构域或短片段的构象变异，特别是在解构配体识别与微观运动学方面具有优势。
上述结构研究方法可协同用于解析PPYR1从静息态至活化态的构象转换过程，为膜蛋白领域的分子机制研究提供关键技术平台。
结语
PPYR1（Y4受体）作为神经肽Y受体家族的重要成员，是膜蛋白表达与GPCR功能研究中的经典对象。在科研试剂应用中，PPYR1广泛用于膜蛋白表达建模、信号机制研究、构象解析及配体筛选实验。随着GPCR技术工具的不断发展，PPYR1为推动神经肽受体研究及精准调控信号通路提供了坚实的技术支撑。
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