在基础生物学研究的一项重大进步中，加州大学旧金山分校的科学家们开发了一种能够照亮以前难以理解的细胞信号网络的工具，该信号网络在人类生物学和疾病中扮演着各种各样的角色。研究人员说，该技术特别为理解和治疗精神疾病开辟了令人兴奋的新途径。

这项新技术在2016年4月6日发表在《细胞》杂志上的一篇论文中进行了描述，这使得科学家们能够更轻松地研究细胞膜中大量称为G蛋白偶联受体(GPCR)的传感蛋白家族的复杂工作原理。并使细胞能够响应来自身体其他部位或外界的化学信号。在第一项原则证明研究中，UCSF团队使用他们的新方法来确定参与开发针对阿片类止痛药的耐受性的新生化参与者(针对特定类型的GPCR)，他们预期这些发现将使研究人员能够开发出更安全，更安全的药物。更有效的止痛。

“这项技术将使我们了解这些关键信号分子如何以前所未有的方式发挥作用，”细胞和分子药理学教授，定量生物科学研究所(QBI)主任内文·克罗根(Nevan Krogan)博士说。加州大学旧金山分校和格拉德斯通研究所的高级研究员，他是新论文的高级作者之一。

大约800种不同类型的GPCR在整个人体中起着至关重要的作用，包括调节心率，血压和消化。调解视觉，嗅觉和味觉;并实现大脑细胞之间多种形式的化学交流。大约40%的药物靶向一种或多种GPCR，包括针对多巴胺受体的精神分裂症药物，针对阿片受体的镇痛药以及针对不同类型的组胺受体的过敏和烧心药物，仅举几例。

这许多类型的GPCR具有一个共同的特征，这使得它们特别难以研究：当它们被激活时(无论是通过光束还是通过血源性激素)，它们会引发快速的生化反应级联，其中GPCR自身在细胞内从一个位置移动到另一个位置，并触发在数十个或数百个不同蛋白质信使之间传递的信号。总之，这些变化最终会改变细胞的行为-例如，改变神经元的兴奋性或重新编程其基因活性。