• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      404 Not Found


      nginx
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx

      生長激素受體激活劑和拮抗劑的研究進(jìn)展及應(yīng)用

      2015-01-25 16:38:30楊艷紅蘭海楠付志玲崔煥忠吳天成李雨萌
      中國獸醫(yī)雜志 2015年1期
      關(guān)鍵詞:激活劑信號轉(zhuǎn)導(dǎo)殘基

      楊艷紅,蘭海楠,付志玲,劉 禹,崔煥忠,吳天成,楊 歡,洪 盼,李雨萌,鄭 鑫

      (吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,吉林 長春130118)

      生長激素受體(growth hormone recepter,GHR)屬于I類細(xì)胞因子受體,是調(diào)節(jié)機(jī)體后天生長的主要因子,生長激素(growth hormone,GH)只有在與受體結(jié)合后,才能啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo),參與調(diào)節(jié)機(jī)體的代謝、發(fā)育、繁殖以及免疫等生理功能[1]。由于分泌激素的異常性及需求性的不同,人們開始試圖通過利用免疫學(xué)技術(shù)制備抗獨(dú)特型抗體或抗受體單克隆抗體以及利用基因工程技術(shù)對天然GH分子進(jìn)行改造的方法來改變與受體作用的活性或降低二者的結(jié)合力,尋求GHR的激活劑和拮抗劑。了解GHR激活的機(jī)制是合理設(shè)計(jì)受體激活劑和拮抗劑的關(guān)鍵。

      1 生長激素受體的激活機(jī)制

      GHR的激活機(jī)制一直都是人們研究的熱點(diǎn)。GHR有胞外域、跨膜域和胞內(nèi)域組成,其中胞外域具有兩個(gè)亞域(亞域1和亞域2)。過去人們一直認(rèn)為GHR是以單體形式存在于靶細(xì)胞膜表面,是GH誘導(dǎo)受體后使其發(fā)生二聚化,但是,現(xiàn)在有大量研究發(fā)現(xiàn),GHR本身就是二聚體形式[2]。受體亞域2內(nèi)含有二聚化接口,在這個(gè)接口處的氨基酸可以形成GH(GHR)2復(fù)合物中兩個(gè)單體GHR間的非共價(jià)鍵[3]。腦垂體前葉分泌的GH與GHR以1∶2的比例結(jié)合后,二聚化接口處的氨基酸雖然對于激素結(jié)合的作用不大,但是對于啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)卻是必不可少的,可促進(jìn)誘發(fā)后續(xù)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活性受體的形成,進(jìn)而發(fā)揮其促進(jìn)合成與代謝等生物學(xué)作用[3]。每個(gè)GH有兩個(gè)GHR結(jié)合位點(diǎn),這兩個(gè)位點(diǎn)一個(gè)為高親和性位點(diǎn)(Site 1),由螺旋4近C端的一些氨基酸殘基、螺旋1和螺旋2之間非螺旋的連接部分以及螺旋1近N端的少數(shù)幾個(gè)殘基共同組成,另一個(gè)是低親和性位點(diǎn)(Site 2),由N端的一些殘基以及螺旋3上的一些殘基組成,兩個(gè)位點(diǎn)與受體的結(jié)合是通過一種有序方式進(jìn)行的,不能反向?yàn)橹甗4]。

      如果一種抗體具有GH結(jié)合的兩個(gè)位點(diǎn)或有與這兩個(gè)位點(diǎn)相近的氨基酸組成,并且能夠與受體結(jié)合,則有可能成為受體激活劑的一種;如果限制了其中一個(gè)位點(diǎn)的結(jié)合或者是與受體結(jié)合后不能誘導(dǎo)受體轉(zhuǎn)換成激活受體的形式,也即不能誘導(dǎo)其發(fā)生能夠引發(fā)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)所需的構(gòu)象變化,則會限制GHR介導(dǎo)的生物學(xué)作用,成為GHR拮抗劑。

      2 生長激素受體激活劑與拮抗劑的發(fā)展

      2.1 生長激素受體激活劑的發(fā)展 GH部分或完全缺乏,或由于結(jié)構(gòu)異常、受體缺陷等原因都會導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)生長激素缺乏癥(Growth Hormone Deficiency,GHD),GH缺乏的患者,生長發(fā)育遲緩,有的還會表現(xiàn)為侏儒癥。比較理想的治療方案是激素替代治療,但是,因?yàn)镚H的半衰期很短,這就要求替代治療過程中每天都需要對病人進(jìn)行注射GH。為此,人們開始對長效GH進(jìn)行探索以減少替代治療中的不便。其中的一種方法是誘導(dǎo)激素結(jié)合位點(diǎn)的關(guān)鍵氨基酸進(jìn)行突變來增強(qiáng)激素與受體結(jié)合的親和性來增加GH的生物活性。例如,用存在于hGH位點(diǎn)1上的氨基酸殘基取代pGH位點(diǎn)1的殘基后得到的激素其活性要比正常pGH的活性高5倍,但是未能改變其半衰期較短的問題[5]。將GH分子共價(jià)連接聚乙二醇后被證實(shí)可以延長激素的半衰期,對于GHD患者可由原來的每天注射改成每周注射,但是該方法降低了激素的活性[6]。于是,緩釋長效激素分子吸引了眾多目光,當(dāng)前研究比較多的藥品有Nutropin Depot和Biosphere,但是療效不明顯現(xiàn)在也已經(jīng)停產(chǎn)[1]。

      除了改變激素本身來提高GH的活性外,利用免疫學(xué)方法尋找長效受體激活劑也一直受到國內(nèi)外研究者的青睞。其中一種方法是制備GH的抗獨(dú)特型抗體,由于GH的抗獨(dú)特性抗體具有2個(gè)相同的抗原結(jié)合位點(diǎn),因此可以同時(shí)與2個(gè)GHR結(jié)合,啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo),如豬生長激素抗獨(dú)特型單克隆抗體(CG1)[7]。另外一種方法是用GHR免疫Balb/c小鼠獲得抗GHR單克隆抗體mAb263,據(jù)報(bào)道,每天給垂體切除鼠注射200μg的mAb263與注射3μg hGH/d對鼠的增重效果是相近的,可見mAb263具有模擬GH的作用,同時(shí)mAb263還能夠誘導(dǎo)受體發(fā)生與GH刺激相近但是不一致的受體構(gòu)象變化。mAb263是一種構(gòu)象敏感型的激活性抗體,與GHR ECD親和性很高,其表位殘基不連續(xù)的結(jié)合到靶細(xì)胞膜受體亞域1上,主要分布在D-E帶以及二者間的β環(huán)狀肽內(nèi)(見圖1),結(jié)合后誘導(dǎo)受體亞域2及胞內(nèi)域發(fā)生特定的構(gòu)象變化,進(jìn)而決定信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的選擇方向[8-9]。

      2.2 生長激素受體拮抗劑的發(fā)展 受體拮抗劑的研制與開發(fā)主要基于兩點(diǎn):(1)通過抑制生長激素與受體結(jié)合,進(jìn)而抑制生長激素介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)而封閉其生理作用,這種抑制劑的開發(fā)著力點(diǎn)是研制無活性的生長激素類似物;(2)通過抑制生長激素誘導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),這種技術(shù)方法并不抑制生長激素與受體結(jié)合,而是主要通過抑制受體的構(gòu)象變化,進(jìn)而使生長激素不能發(fā)揮其生理活性,這種抑制主要是靠生長激素受體的抗體而實(shí)現(xiàn)的。

      通過對hGH和bGH的比較研究發(fā)現(xiàn),bGH的117、119位和122位氨基酸并未能排列成一個(gè)理想的α螺旋,它們所組成螺旋3的多肽具有明顯低的促生長活性,所以產(chǎn)生了合成理想螺旋3來生成高活性的GH類似物的想法[10]。于是出現(xiàn)了表達(dá)有bGHM8(GH的螺旋3基因發(fā)生突變,一種GH模擬物)的轉(zhuǎn)基因小鼠,但是這種小鼠表現(xiàn)為侏儒鼠,還有低循環(huán)的胰島素樣生長因子I(insulin-like growth factorI,IGF-I),并且在體外bGH-M8還會抑制125I-bGH與肝細(xì)胞膜的結(jié)合,綜合這些癥狀可見bGH-M8實(shí)際上是一種GHR的競爭性拮抗劑,這也是報(bào)道最早的受體拮抗劑[10]。轉(zhuǎn)基因動物模型同時(shí)也證實(shí)了如果將GH分子的一個(gè)氨基酸取代后,GH分子就能從一個(gè)模擬物轉(zhuǎn)變成為受體拮抗劑。bGH分子的119位甘氨酸殘基相當(dāng)于hGH分子螺旋3的120位甘氨酸殘基,這個(gè)氨基酸殘基對于GH的生物活性是很重要的。hGH G120K和hGH G120R是將120位甘氨酸殘基分別被賴氨酸殘基與精氨酸殘基替換后所得到的GH激素類似物,這種類似物的位點(diǎn)1與受體結(jié)合緊密抑制位點(diǎn)2的結(jié)合,使得類似物能夠與受體結(jié)合但是不能激活受體相關(guān)的構(gòu)象變化,促生長活性減弱,產(chǎn)生拮抗hGH的作用。但是由于兩者的半衰期都很短(約30min)不能直接應(yīng)用,于是研究者又改動了hGH G120K結(jié)合位點(diǎn)1內(nèi)很重要的8個(gè)位點(diǎn)的氨基酸,并將其與聚乙二醇(PEG,相對分子量為5 000)結(jié)合后形成PEG-hGH G120K(B2036 PEG),即培維索孟(pegvisomant)[11]。培維索孟是第一個(gè)用于臨床治療肢端肥大癥的GHR拮抗劑[12]。

      除了從配體的角度對拮抗劑進(jìn)行研究以外,另一種比較成功的拮抗劑方案是從受體的角度來尋求受體拮抗劑。如抗GHRmAb18.24會通過識別受體亞域2而不能識別受體亞域1,阻止配體與受體結(jié)合進(jìn)而抑制受體的激活,從而抑制體外試驗(yàn)中GH依賴性細(xì)胞增殖和體內(nèi)肝細(xì)胞GH信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[13]。另一個(gè)單克隆抗體mAb5它能夠抑制生長激素誘導(dǎo)的受體構(gòu)象變化,使生長激素只能通過一個(gè)位點(diǎn)結(jié)合到生長激素受體上,致其不能進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo),因此mAb5單克隆抗體在研究生長激素受體激活機(jī)制的研究中,受到廣泛應(yīng)用[2]。

      3 生長激素受體激活劑和拮抗劑的應(yīng)用

      3.1 生長激素受體激活劑的應(yīng)用 GH廣泛的生理作用,對畜牧業(yè)生產(chǎn)有重要的經(jīng)濟(jì)意義。當(dāng)機(jī)體GH分泌量很少的時(shí)候,如果額外施加GH,雖然會增加動物的生長,但是會引起內(nèi)分泌失調(diào)、精神異常等一系列負(fù)面影響。目前,GH緩釋制劑并不具有給藥次數(shù)少,避免注射帶來的痛苦等特點(diǎn)。由于受體單克隆抗體的研究發(fā)現(xiàn),使人們明白應(yīng)用特異性抗體可以改變動物原有的生理學(xué)模式,例如,孕酮抗體可以防止動物妊娠等,生長抑素抗體可以增加垂體對GH的合成與分泌,抗脂肪細(xì)胞膜蛋白抗體可以減少動物脂肪沉積,針對GH特異性表位以及GH抗體的抗體可以增強(qiáng)或模擬激素功效等[14]。mAb263作為一種可以與受體結(jié)合的商業(yè)化抗體,在給小鼠注射后還沒有發(fā)現(xiàn)異常反應(yīng),但是由于其作為受體激活劑的活性要比hGH弱的多,且mAb263會不會誘導(dǎo)產(chǎn)生特異性信號路徑還都是未知,使得在當(dāng)前mAb263大部分還都只是應(yīng)用于試驗(yàn)階段,將其作為鑒定受體的工具或者是試驗(yàn)進(jìn)程中的陽性對照使用,并未進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐上的使用。

      3.2 生長激素受體拮抗劑的應(yīng)用 機(jī)體GH分泌量過多一直也是醫(yī)學(xué)上難以解決的問題。通過手術(shù)、放療等減少激素分泌量的傳統(tǒng)方法效果并不理想,內(nèi)科藥物如多巴胺興奮劑溴隱停及應(yīng)用較廣泛地SMS也因其眾多的副作用而限制了其臨床應(yīng)用[11]。商品名為Somaver的Pegvisomant,是當(dāng)前惟一一種首次獲得歐盟批準(zhǔn)可以應(yīng)用于臨床治療的新一代GHR拮抗劑藥物[11]。在一項(xiàng)驗(yàn)證Pegvisomant治療肢端肥大癥療效的研究中發(fā)現(xiàn),對112例患者進(jìn)行為期l2周的隨機(jī)雙盲、安慰劑對照的試驗(yàn),所有患者血清IGF-I基線水平均達(dá)到年齡相關(guān)的參考值上限的130%以上,且Pegvisomant治療的患者中血清IGF-I呈現(xiàn)劑量依賴性下降,皮下注射10mg、15mg和20mg Pegvisomant的三組受試者中,隨著注射劑量的增加血清IGF-I水平恢復(fù)正常水平的個(gè)體數(shù)也相應(yīng)的會增加,20mg組可以使89%的個(gè)體血清IGF-I水平降至正常[15]。同時(shí),Parkinson等[16]還發(fā)現(xiàn)使用Pegvisomant可以使肢端肥大癥患者骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)降至正常水平,從而改善由肢端肥大癥所引起的代謝性骨病和骨質(zhì)疏松癥等。

      此外,van der Lely通過對152名患者平均接受Pegvisomant治療18個(gè)月的臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),其中有90%的病人治療12個(gè)月后IGF-l為正常水平[15],同時(shí),Muller等[10]還發(fā)現(xiàn)在長期治療過程中GH分泌水平大幅增長,而且,Pegvisomant能潛在地抑制硬腦胞膜瘤、結(jié)腸癌、乳腺腫瘤的生長。還有相關(guān)報(bào)道說通過轉(zhuǎn)基因小鼠可以證實(shí)Pegvisomant能夠防止腎小球硬化等[17]。由于Pegvisomant和細(xì)胞膜上二聚化受體的親和力只有hGH的1/40,所以要加大Pegvisomant的濃度才能對hGH起到拮抗作用。

      4 展望

      隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們不會停止對于治療激素缺乏或者過剩等疾病的腳步。由于GH抗獨(dú)特型抗體兩個(gè)位點(diǎn)的同一性還不能夠完全等價(jià)于GH這種柔性不對稱的蛋白分子,能夠模擬激素多種功能的mAb263由于其活性的過低性,沒有得到廣泛應(yīng)用,但是如果從mAb263可以誘導(dǎo)受體發(fā)生與激素刺激相近但不一致的構(gòu)象變化來看,其誘導(dǎo)產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可能與激素介導(dǎo)的也不完全一致,也許mAb263能夠作為特異性信號通路的激活因子也是未可知的。生長激素受體拮抗劑中比較成功的典例是培維索孟,它可直接作用于外周GHR,阻止其形成功能性二聚體,減少后續(xù)的信號傳導(dǎo),可使肝臟和其他組織合成IGF-1減少,有效改善肢端肥大癥患者臨床癥狀及代謝紊亂。培維索孟半衰期長,在阻斷GH的作用和降低血清IGF-1水平的作用上效率高、起效快,但是其臨床長期使用的安全性尚未得到全面評估。

      [1] Yahia A.Kaabi.Growth hormone and its receptor:A molecular insight[J].Saudi Journal for Health Sciences,2012,1:61-68.

      [2]Ross R JM,Leung K C,Maamra M,etal.Binding and functional studies with the growth hormone receptor antagonist,B2036-PEG(pegvisomant),reveal effects of pegylation and evidence that itbinds to a receptor dimer[J].Journal of Clinical Endocrinology&Metabolism,2001,86(4):1716-1723.

      [3] Jiang J,Wang X,He K,et al.A conformationally sensitive GHR[growth hormone(GH)receptor]antibody:impact on GH signaling and GHR proteolysis[J].Molecular Endocrinology,2004,18(12):2981-2996.

      [4] 賀淹才.生長激素和生長激素受體的分子生物學(xué)[J].生命的化學(xué),2002,22(1):29-32.

      [5] Wan Y,McDevitt A,Shen B,etal.Increased Site 1 Affinity Improves Biopotency of Porcine Growth Hormone EVIDENCE AGAINST DIFFUSION DEPENDENTRECEPTOR DIMERIZATION[J].Journal of Biological Chemistry,2004,279(43):44775-44784.

      [6]Rasmussen M H,Jensen L,Anderson TW,et al.Multiple doses of pegylated long-acting growth hormone arewell tolerated in healthy male volunteersand possess a potential once-weekly treatment profile[J].Clinical endocrinology,2010,73(6):769-776.

      [7]蘭海楠,李維,鄭鑫.豬生長激素抗獨(dú)特型抗體的制備及生物活性檢測[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,40(011):7-12.

      [8] Wan Y,Zheng Y Z,Harris JM,et al.Epitope map for a growth hormone receptor agonistmonoclonal antibody,MAb 263[J].Molecular Endocrinology,2003,17(11):2240-2250.

      [9] Rowlinson SW,Yoshizato H,Barclay J L,et al.An agonist-induced conformational change in the growth hormone receptor determines the choice of signalling pathway[J].Nature cell biology,2008,10(6):740-747

      [10]Muller A F,Kopchick JJ,F(xiàn)lyvbjerg A,et al.Growth hormone receptor antagonists[J].Journal of Clinical Endocrinology&Metabolism,2004,89(4):1503-1511.

      [11]鄭琪蓉,蘇青.生長激素受體拮抗劑培維索孟的作用機(jī)制和臨床應(yīng)用[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(1).

      [12]李乃適.培維索孟治療肢端肥大癥[J].臨床內(nèi)科雜志,2008,25(9):584-586.

      [13]Jiang J,Wan Y,Wang X D,et al.Inhibitory GH Receptor Extracellular Domain Monoclonal Antibodies:Three-Dimensional Epitope Mapping[J].Endocrinology,2011,152(12):4777-4788.

      [14]Wang B S,Lumanglas A L,Bona C A,et al.Functional characterization ofmonoclonal antibodies specific to growth hormone receptor[J].Molecular immunology,1996,33(15):1197-1202.

      [15]van der Lely A J,Hutson R K,Trainer P J,et al.Long-term treatment of acromegaly with pegvisomant,a growth hormone receptor antagonist[J].The Lancet,2001,358(9295):1754-1759.

      [16]Parkinson C,Kassem M,Heickendorff L,et al.Pegvisomant-induced serum insulin-like growth factor-I normalization in patients with acromegaly returns elevated markers of bone turnover to normal[J].Journal of Clinical Endocrinology&Metabolism,2003,88(12):5650-5655.

      [17]Meinhardt U,EbléA,Besson A,etal.Regulation of growth-hormone-receptor gene expression by growth hormone and pegvisomant in human mesangial cells[J].Kidney international,2003,64(2):421-430.

      猜你喜歡
      激活劑信號轉(zhuǎn)導(dǎo)殘基
      葡萄糖激酶激活劑治療2型糖尿病研究進(jìn)展
      基于各向異性網(wǎng)絡(luò)模型研究δ阿片受體的動力學(xué)與關(guān)鍵殘基*
      Wnt/β-catenin信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在瘢痕疙瘩形成中的作用機(jī)制研究
      “殘基片段和排列組合法”在書寫限制條件的同分異構(gòu)體中的應(yīng)用
      替羅非班與纖溶酶原激活劑治療PCI合并慢血流急性STEMI的臨床療效
      尤瑞克林與組織型纖維蛋白酶原激活劑治療急性腦梗死的療效評價(jià)
      蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)序列與殘基種類間關(guān)聯(lián)的分析
      基于支持向量機(jī)的蛋白質(zhì)相互作用界面熱點(diǎn)殘基預(yù)測
      HGF/c—Met信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移中的作用
      鈣敏感受體及其與MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的關(guān)系
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      松原市| 肥乡县| 宁乡县| 基隆市| 来安县| 漳浦县| 鸡泽县| 凤台县| 灵石县| 子洲县| 满城县| 县级市| 蒲城县| 临夏县| 慈溪市| 安化县| 嘉峪关市| 乌兰浩特市| 丰顺县| 镇雄县| 惠州市| 安顺市| 固始县| 清远市| 砚山县| 长垣县| 隆回县| 建始县| 大关县| 文安县| 社会| 彭阳县| 宝鸡市| 鱼台县| 云阳县| 平凉市| 四川省| 南投县| 梁河县| 新巴尔虎右旗| 额济纳旗|