作为人类基因组中规模最大的膜蛋白受体家族，G蛋白偶联受体(GPCR)在药物开发中占据核心地位。据统计，当前临床在售药物中约有三分之一靶向该受体家族。其治疗谱系覆盖广泛，既包括降压与抗过敏等常规适应症，也涉及代谢性疾病及神经精神系统疾病的治疗，堪称现代药物治疗中应用最为广泛的靶点类别之一。

GPCR信号传导方式
GPCR在信号转导中的独特运作方式，正是其作为药物靶点核心地位的根本原因：受体被激活后，主要通过两条路径向下游传递信号——G蛋白通路和β-arrestin通路。G蛋白通路是经典信号模式，根据偶联的Gα亚基不同可分为Gs（激活cAMP）、Gi（抑制cAMP）和Gq（激活钙流）等；而β-arrestin通路则介导受体的脱敏、内吞，并能独立激活MAPK等下游信号。

GPCR信号通路

GPCR偏向性激动与HTRF技术
不同配体对这两条通路的激活强度可能不同，即“偏向性激动”（biased agonism）——这一特性为开发疗效更好、副作用更小的药物提供了全新空间，也要求筛选体系具备多通路平行检测的能力。在此背景下，HTRF（均相时间分辨荧光）技术凭借其独特的优势，成为GPCR药物研发中不可或缺的工具。

HTRF技术：GPCR信号检测的理想平台
HTRF是一种基于时间分辨荧光共振能量转移（TR-FRET）的均相检测技术。其核心优势在于“加样-孵育-读板”的免洗模式，无需ELISA繁琐的洗涤步骤，即可在2-3小时内获得结果。该技术兼容384/1536孔板，信号稳定且背景干扰低，特别适合高通量药物筛选场景。

HTRF操作流程图

HTRF在GPCR检测中的三大应用
HTRF提供了覆盖GPCR整个激活途径的检测方案：从上游的GTP结合，到下游的cAMP、IP-1等第二信使，再到β-arrestin募集和胞内激酶磷酸化。

G蛋白通路检测：cAMP与IP-1

对于Gs和Gi偶联受体，cAMP是最核心的功能检测指标。HTRF cAMP检测方案已被广泛应用于GLP-1R、GIPR等代谢相关受体的激动剂筛选与药效评价。Revvity提供cAMP Gs Dynamic、cAMP Gs HiRange及cAMP Gi等多种试剂盒，以适应不同通量和灵敏度需求。Forskolin（腺苷酸环化酶激活剂）常被用作Gs通路的阳性对照，或在Gi受体研究中作为预激活步骤。

对于Gq偶联受体，HTRF则通过检测IP-1（肌醇单磷酸）来反映通路活性，IP-1作为IP3的稳定代谢产物，是表征Gq通路激活的理想标志物。

HTRF在GPCR相关通路中机制图

β-arrestin通路检测
β-arrestin在GPCR信号调控中扮演双重角色：一方面结合GRK磷酸化的受体，通过空间位阻阻断G蛋白偶联，介导受体脱敏；另一方面通过招募AP2复合物，引导受体进入网格蛋白包被小窝完成内吞，并可作为支架蛋白激活MAPK等信号通路。

案例应用：HTRF β-arrestin 2 Recruitment Kit通过检测内源性β-arrestin 2与AP2的相互作用，实现对GPCR激活后β-arrestin募集的定量监测。该试剂盒可用于表征化合物对β-arrestin信号通路的偏向性，已在β2肾上腺素受体、V1A受体、GLP-1受体等多个模型中得到验证。

胞内磷酸化水平蛋白检测
在GPCR研究中，MAPK/ERK、PI3K/AKT、CREB等通路的磷酸化检测，是评估药物是否真正激活了下游效应的关键证据。

以均相的Phospho-STAT3 （Tyr705）检测试剂盒为例，试剂盒中含有一对检测抗体，可分别识别STAT3序列和Tyr705磷酸化位点，且这两个抗体分别携带有供体和受体，当这两种抗体同时与Phospho-STAT3 (Tyr705)结合时，供体与受体在空间上相互靠近，从而产生检测信号，通过酶标仪检测该信号强度，其数值与样品中磷酸化STAT3蛋白的浓度呈正相关。

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