Tekintse meg az e médiumban megjelent cikkeket és tartalmakat, valamint a tudományos folyóiratok e-összefoglalóit a megjelenés idején
Figyelmeztetéseknek és híreknek köszönhetően mindig tájékozott maradjon
Hozzáférhet exkluzív promóciókhoz az előfizetéseken, az indításokon és az akkreditált tanfolyamokon
Folyamatos publikáció Endocrinology, Diabetes and Nutrition címen. Több információ
Indexelve:
Index Medicus/MEDLINE, Excerpta Medica/EMBASE, SCOPUS, Science Citation Index Expanded, Journal Citation Reports/Science Edition, IBECS
Kövess minket:
Az impakt faktor az előző két évben a kiadványban megjelent művek átlagosan egy évben kapott idézetek számát méri.
Az SJR egy tekintélyes mutató, amely azon az elképzelésen alapul, hogy az összes idézet nem egyenlő. Az SJR a Google oldalrangjához hasonló algoritmust használ; a publikáció hatásának mennyiségi és minőségi mértéke.
A SNIP lehetővé teszi a különböző tantárgyakból származó folyóiratok hatásának összehasonlítását, korrigálva az idézés valószínűségében a különböző tantárgyak folyóiratai között fennálló különbségeket.
Felülvizsgálják az emberi növekedési hormon receptor (GHR) jelenlegi ismereteit, először feltárva annak szerkezeti jellemzőit, a keringésben oldódó formáját és a receptor szöveti eloszlását. Hasonlóképpen leírják a gén eddig ismert jellemzőit erre a receptorra és izoformáira. Végül elemezzük a gén saját hormonja, a növekedési hormont kötő fehérje (GHBP), glükokortikoidok és ösztrogének által történő szabályozásának mechanizmusait.
A növekedési hormonnak (GH) számos biológiai hatása van számos célszövetre, különös tekintettel a csontvázra és a lágy szövetekre gyakorolt növekedési és metabolikus hatásokra.
A GH sejtszintű hatásait, például mitogén hatásokat, inzulin- és inzulinellenes metabolikus hatásokat, valamint saját génjének szabályozó hatásait a receptorok közvetítik. A GH-receptor (GHR) ugyanahhoz a prolaktin-receptorcsaládhoz és a citokin/hematopoietin 1 szupercsalád számos receptorához tartozik. .
Ennek a szupercsaládnak a receptoraiban közös egy extracelluláris domén, amely részt vesz a ligandumkötésben, transzmembrán rész és változó hosszúságú intracelluláris domén.
EMBER NÖVEKEDÉSI HORMON RECEPTOR
Ezt a receptort először 1987-ben klónozták Leung és munkatársai 2, egy emberi máj cDNS könyvtárából. 620 aminosavat tartalmazó egyláncú glikoproteinből áll, amelynek molekulatömege 110 000 D. 246 aminosavból álló extracelluláris domén, 24 aminosav transzmembrán doménje és 350 aminosavból álló citoplazmatikus domén 2 . Az extracelluláris domén két pár diszulfidhoz kapcsolt ciszteint és egy WS (Trp-Ser-X-Trp-Ser) motívumot tartalmaz, amely a citokin szupercsalád receptoraira jellemző. A citoplazmatikus doménben, a membrán közelében, egy 8 aminosavból álló, prolinban gazdag rész található, amely elengedhetetlen a fontos funkciókhoz, például a fehérje- és lipidszintézishez, valamint a glükóz transzportjához.
Az extracelluláris domén sajátossága, hogy a szérumban oldható GH-kötő fehérjeként is megtalálható, az úgynevezett GHBP 3-nak. Ez a fehérje nagy affinitással rendelkezik a GH iránt, és antigénileg megegyezik a GH 4 membrán receptorával. Aminosav-szekvenciájának közvetlen elemzése megfeleltetést mutatott a GHR extracelluláris doménjével, amely részt vesz a 2-es hormonhoz való kötődésben (1. ábra).
Az a tudat, hogy a GHBP megtalálható a vérben, és hogy ez a fehérje a GH receptor extracelluláris doménjét képviseli, új és hozzáférhető utakat nyitott ennek a receptornak az emberekben történő tanulmányozásához.
GHBP JELLEMZŐK
A GHBP-t Baumann és mtsai 5, valamint Herington és mtsai 6 írták le először 1986-ban keringő emberi plazmában. Ez egyláncú glikoprotein, amely 246 aminosavból áll és 60 kD molekulatömeggel rendelkezik. Olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a GH-hoz való kötődést in vivo, például: nagy specificitás, nagy affinitás, gyors asszociációs ráta és korlátozott kapacitás.
Az emberben (és nyúlban) a GHBP a membránhoz kötött GHR proteolitikus hasításával jön létre. A hasítás pontos helye, valamint a GHBP termeléséért felelős proteáz egyelőre ismeretlen. Úgy tűnik, hogy a klasszikus proteázok egyike sem érintett. Felvetésre került, hogy a törés régiójában található szabad cisztein szulfhidril-csoportja fontos szerepet játszhat a proteolízisben 7. Nyúl GHR cDNS-sel transzfektált humán hepatoma sejtvonalak felhasználásával végzett vizsgálatokban, amelyekben nagyszámú proteázinhibitort elemeztek, sem végleges eredményt nem kaptak 8,9. Egy friss munka leírja, hogy a GHBP felszabadulását egy humán IM-9 limfocita tápközegbe egy metalloproteáz inhibitor gátolja, amely a metalloproteáz család tagjaival jár együtt a GHBP 10 generálásában. .
A GHBP szerepe rosszul ismert, de az a tény, hogy az emberi szérumban elegendő koncentrációban van jelen ahhoz, hogy a GH-t 30-50% arányban megkötje 11, arra utal, hogy bizonyos biológiai szerepe lehet. Számos javaslat született e hipotézis alátámasztására. Így Baumann és mtsai 11 kimutatták, hogy a GHBP növeli a GH felezési idejét azáltal, hogy csökkenti a metabolikus clearance sebességét. Veldhuis és munkatársai 12 tanulmányai azt mutatták, hogy a keringő GHBP valamilyen módon úgy jár, hogy lelassítja a pulzáló GH szekréciót és emeli a szabad GH-t az interpulzus időszakában, és a hormon tárolóként működik. Bár úgy tűnik, hogy ezek a cselekvések növelik a GH biopotenciáját in vivo 13, az in vitro GHBP kötődik a GH-hoz, komplexet alkotva, ezáltal gátolja a hormon kötődését a célszövetekben lévő receptorokhoz és bizonyos GH-függő válaszokat, például mitogenezist és differenciálódást 14 .
A GHR eme keringő töredékéről ismert egyéb fontos szempontokat, amelyekbe ebben az áttekintésben nem térünk ki, munkáink és áttekintéseink, valamint más szerzők 3,15–21. .
A GH RECEPTOR SZÖVETELOSZTÁSA
Az emberi GHR-t főleg a májban tanulmányozták, ahol a szomatogén kötőhelyeket elegendő mennyiségben találták ahhoz, hogy radioreceptor analízissel pontos mérést lehessen végezni 22, 23. Kisebb mértékben GH-kötőhelyeket írtak le a humán 24 fibroblasztokhoz, a perifériás mononukleáris sejtekhez 25 és az adipocitákhoz 26 is, de ezek a vizsgálatok nem mindig voltak reprodukálhatók. Hasonlóképpen, immunhisztokémiai elemzéssel igazolták a GHR létezését az emberi bőrben és a fibroblasztokban 27 .
Állatokon végzett vizsgálatok, ahol a GH specifikus kötődési helyeit a szövetek szélesebb körében bizonyították, 28 arra utalnak, hogy léteznek olyan GHR altípusok, amelyek összefüggésbe hozhatók e hormon többszörös biológiai hatásával. Ennek alátámasztására nyúlmájban, emlőmirigyben és 29–30. Adipocitákban, 31 egérmájban és 32 patkány inzulinómasejtvonalban immunprecipitációs és keresztkötési vizsgálatok folynak, amelyek a GHR ilyen formáinak lehetséges létezésére utalnak.
NÖVEKEDÉSI HORMON RECEPTOR GENE
A GHR gén egyetlen példányban van jelen a genomban az összes vizsgált fajban, az emberi genomban pedig az 5. kromoszóma rövid karjának (5p13-p12) 13,1-12. legalább 87 kb 33 .
A GHR 34 gén szerkezetének jellemzése feltárta a receptort kódoló 8 exon és számos további exon létezését az 5'-nem transzlált régióban. Ez a 9 exon, amely szintén a 3'-nem transzlált régiót tartalmazza, 2-10-ig van megszámolva. A 2-től 9-ig terjedő exonok különböző méretű, 66 és 179 bp közötti bázispárokból állnak. A 2. exon gyakorlatilag egybeesik a receptor feltételezett szekréciójának szignálszekvenciájával. A receptor extracelluláris régióját, amely képes kötődni a GH-hoz, a 3–7. Exonok kódolják. és körülbelül 3400 bázispár. Úgy tűnik, hogy az 5'-nem lefordított régió nagy része felváltva feldolgozott exon-sorozatokban van, amelyeket még nem határoztak meg (2. ábra).
NÖVEKEDÉSI HORMON RECEPTOR GENE mRNS (ek)
Kimutatták, hogy emberben, nyúlban és más fajokban a GHR gén fő transzkriptuma egy körülbelül 4,5 kb nagyságú mRNS, amelyet Northern-analízissel detektáltunk. Emberben ennek a transzkriptumnak a kimutatását főleg a májban, de az emésztőrendszer különböző területein, például a nyelőcsőben, a belekben és a vastagbélben, valamint a 27, 35 fibroblasztokban és egyes sejtvonalakban, például az IM-9-ben mutatták ki., HuH7 és hOB. Éppen ellenkezőleg, bebizonyosodott, hogy patkányokban és egerekben két mRNS van, az egyik 4,5 kb-os, amely a teljes hosszúságú receptort kódolja, a másik pedig körülbelül 1,2-1,5 kb, amely kizárólag a 36 extracelluláris részt kódolja, 37. A két faj főleg a májszövetben, valamint számos sejtvonalban található meg.
NÖVEKEDÉSI HORMON RECEPTOR GEN ISOFORMA
Az emberi GHR gén 3. exonja alternatív feldolgozással két receptor izoformát eredményez: az egyik a teljes hosszúságú receptort kódolja (GHR + 3), a másik pedig a hiányzó receptort kódolja. -3) 22 aminosav (az aminosav maradékai) deléciójával
7 - 28) a receptor extracelluláris doménjében. Bizonyíték van arra, hogy az aminosavak ezen veszteségének nincs nyilvánvaló hatása a 38–40 ligandumkötő vagy transzdukciós jelekre .
A két izoformával kapcsolatos különféle vizsgálatok közötti különbségek, függetlenül attól, hogy technikai okokból fakadhatnak-e, arra utalnak, hogy az exon 3 alternatív feldolgozását a szövetspecifitással kapcsolatosaktól eltérő tényezők, például az anyagcsere-körülmények is meghatározhatják. Ezenkívül még meg kell határozni annak fiziológiai jelentőségét vagy annak a mértékét, hogy e két izoform differenciális expressziója milyen szerepet játszik a GH számos hatásának modulálásában.
Végül érdemes megemlíteni, hogy a legutóbbi vizsgálatok a GHR gén harmadik izoformáját azonosították a különböző emberi szövetekben. Szekvenciája megegyezik a GHR szekvenciájával, kivéve a 26 bp-os deléciót a receptor citoplazmatikus részében, amely stop-kodon létrehozásához vezet a 280-as aminosav helyzetben, és következésképpen egy erősen csonka receptor fehérjéhez 97,5-tel. Az intracelluláris domén% -os vesztesége 44,45 .
AZ EMBER NÖVEKEDÉSI HORMON RECEPTOR GÉN KIFEJEZÉSÉNEK RENDELETE
Az emberi GHR-génexpresszió szabályozásával kapcsolatos ismeretek továbbra is szűkösek, míg az ezzel kapcsolatos meglévő adatok többsége a GHR-gén állatokon végzett tanulmányaiból származik. Ennek ellenére ebben a részben kizárólag az emberi adatokra fogunk hivatkozni.
A növekedési hormon szabályozása
A GH hatását a saját receptor génje expressziójának szabályozására a HuH7 46 humán hepatoma sejtvonalban elemeztük. Ezekben a kísérletekben a sejteket különböző dózisokban kezeltük humán GH-val meghatározott időpontokban, ezt követően a GHR mRNS-koncentrációkat RNAáz-védelmi vizsgálatokkal mértük egy szondával, amely a receptor transzmembrán és citoplazmatikus régióit kódolja. Fiziológiai koncentrációban (12,5, 25 és 50 ng/ml) GH-val kezelt sejtek a hormon hozzáadásának első 3 órájában a GHR mRNS-koncentrációjának növekedését eredményezték, amely legalább 48 óráig stabil maradt. Éppen ellenkezőleg, a GH szuprafiziológiai koncentrációival (150 és 500 ng/ml) és az intrafiziológiás (1,4 ng/ml) kezelés vezetett először a GH nagy dózisai esetén egy átmeneti csökkenéshez, amely az első 3-ban mélypontot ért el h, amelyből az expresszió helyreállt, és ezután a génexpresszió progresszív növekedését mutatta, másodszor pedig nagyon alacsony GH dózisok esetén a GHR mRNS koncentrációja állandó csökkenést mutatott, vizsgálati körülmények között 46 .
Nukleáris futási vizsgálatokkal, amelyeket ezek a szerzők az mRNS-koncentrációk mérésére használt körülmények között végeztek, azt találták, hogy a GH-gén expressziójának változásai a GH-kezelés után a gén transzkripciós sebességének változásai voltak. . A cikloheximiddel végzett kezelés nem változtatta meg szignifikánsan a transzkripció sebességében megfigyelt változásokat, ami azt jelzi, hogy a növekedés nem függ egy új fehérjeszintézistől.
Egy későbbi 47-es munkában ugyanezek a szerzők hasonló kísérletsorozatot hajtottak végre, de ezúttal a GHBP-t kódoló receptor extracelluláris doménjének megfelelő szondát használtak. Az eredmények azt mutatták, hogy a GHR mRNS koncentrációiban a GH kezelés hatására bekövetkező változások azonosak voltak a korábban a GHR transzmembrán és citoplazmatikus szekvenciáit kódoló próbával kimutatott változásokkal. Ezek az adatok egyrészt megerősítik, hogy a GH képes szabályozni saját receptorának génjét, ez a szabályozás az adagtól és az időtől függ, másrészt azt, hogy az embereknél az extracelluláris domén (GHBP) és a transzmembrán/citoplazmatikus domének A GHR-ket a GHR gén egyetlen mRNS-e kódolja.
A GHBP szabályozása
A GHBP magas koncentrációinak a GHR génátírására gyakorolt hatását elhízott, alacsony koncentrációjú betegek csoportjában figyelték meg
GHB-értéke (kevesebb, mint 0,5 ng/ml) és magas GHBP-értéke (a normál tartomány 2,5-szerese). Ezekben a kísérletekben a GHR mRNS koncentrációinak még kifejezettebb csökkenését figyelték meg. Ezek az adatok azt jelzik, hogy a GHBP hatással lehet a GHR gén transzkripciójára.
Glükokortikoidok általi szabályozás
Ismert, hogy míg a glükokortikoidok magas koncentrációja csontritkulást okoz, a GH fiziológiás koncentrációban szükséges a csontok normális átalakításához 49-51. Emiatt a GH és a glükokortikoidok kölcsönhatásának vizsgálata az emberi csontanyagcsere szabályozásában nagyon érdekes. Ebben az értelemben bebizonyosodott, hogy a tenyésztett humán osteoblastos sejtekben (hOB) vannak GH receptorok, és hogy ez a hormon ezen receptorokon keresztül közvetlen stimuláló hatást fejt ki a csontképződésben 52-54 .
Nemrégiben Swolin-Eide és munkatársai 55 tanulmányozták a kortizol hatását a GHR gén expressziójára hOB sejtekben. Ezekben a kísérletekben a sejteket különböző kortizolkoncentrációkkal inkubáltuk 16 órán át, majd ezt követően a GHR mRNS-koncentrációkat RNAáz-védelmi vizsgálattal mértük, egy olyan szonda segítségével, amely felismeri a GH-receptor intracelluláris doménjét. Az eredmények a GHR mRNS koncentrációinak növekedését jelezték, amely az alkalmazott dózistól függ, és a maximális hatást 106 M. koncentrációnál figyelték meg. Ezenkívül a kortizol ezen stimuláló hatása a GHR gén expressziójára idő függvényében, és a maximális növekedést a hormon hozzáadása után 12 órával figyelték meg. A GHR mRNS koncentrációjának növekedésével együtt növekedett a 125 I GH receptoraihoz való kötődése ezekben a sejtekben, a maximális érték elérése 24 órán belül.
Ezek az eredmények először mutatják be a glükokortikoidok hatását a GHR gén expressziójára az emberi sejtekben, és új utat nyitnak a további vizsgálatok előtt annak tisztázására, hogy fontos lehet-e a glükokortikoidok által közvetített GHR gén expressziójának szabályozása az emberi csontfiziológiában.
Ösztrogének általi szabályozás
Amint azt az előző bekezdésben már elmondtuk, a GH fontos tényező a csonttömeg szabályozásában. Megfigyelték, hogy a GH-hiányos betegek csonttömege csökkent, 51,56, ami GH-helyettesítő terápiával kezelhető 51. Másrészt ismert, hogy a posztmenopauzás nőknél a csonttömeg csökkenése elsősorban ösztrogénhiánynak köszönhető.
A közelmúltban Slootweg és munkatársai 57 bemutatták az első bizonyítékot arra vonatkozóan, hogy az emberi oszteoblaszt sejtekben található ösztrogének képesek stimulálni mind a GH receptorához való kötődését, mind a GHR mRNS koncentrációját, valamint a GH ezekben a sejtekben való proliferatív aktivitását. A 17-ß-ösztradiol stimuláló hatása dózistól és időtől függött, és a maximális hatást 12 óra inkubálás után érte el a sejtek 10 12 M koncentrációjú 17-ß-ösztradiol koncentrációjával.
Ez az ösztrogének által kiváltott pozitív moduláció azt jelzi, hogy ezek a hormonok fokozzák a GH receptorra gyakorolt hatását.
Összegzésképpen áttekintettük az emberi GHR-re vonatkozó meglévő adatokat, kommentálva annak felépítésének, expressziójának és génszabályozásának fő szempontjait.
Tekintettel arra, hogy ennek a receptornak a legszélesebb körű vizsgálatát állatokon végzik, és hogy az emberekre vonatkozó, különösen a génszabályozási mechanizmusokra vonatkozó adatok szűkösek, új emberi sejtvonalak kifejlesztésére lenne szükség, amelyek hasznos modelleket nyújtanak a a szabályozó hormon receptor.