江南大學(xué)文章解析鈉尿肽受體
鈉尿肽藥物已成為急性失代償性心力衰竭階段治療藥物研發(fā)的熱點, 因此, 研究鈉尿肽受體的結(jié)構(gòu)、活性、信號通路及調(diào)控, 探析鈉尿肽受體與鈉尿肽功效之間的具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。來自江南大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院的研究人員近期發(fā)表綜述性文章,介紹了鈉尿肽受體的類型、結(jié)構(gòu)、活性調(diào)控及其信號通路等。
鈉尿肽是一組由心肌細胞等分泌的激素, 主要包括 ANP, BNP 和 CNP等, 它們可通過自分泌或旁分泌作用于鄰近的心肌細胞、血管平滑肌細胞等, 與靶細胞膜上特異的鈉尿肽受體 NPR-A, NPR-B和 NPR-C結(jié)合, 啟動一系列細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo), 發(fā)揮其利尿、利鈉、舒張血管、降低血壓和調(diào)節(jié)電解質(zhì)平衡等生理功能。
鈉尿肽的生理功能都是通過與其特異性鈉尿肽受體(natriuretic peptide receptors, NPRs)的結(jié)合而實現(xiàn)的, 因此對NPRs的深入研究對推動NPs藥物在醫(yī)學(xué)研究和臨床治療的應(yīng)用及新型 NPs 藥物的開發(fā)方面有重要價值。
文章從多個方面介紹了 NPRs的類型、結(jié)構(gòu)、活性調(diào)控及其信號通路等,其中關(guān)于其活性調(diào)控,研究人員指出NPRs 的表達和生物活性受多種因子的調(diào)節(jié), 如生長因子、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)、內(nèi)皮素、糖皮質(zhì)激素和NPs等。在3類NPRs中, 對NPR-A基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控研究zui多. Kumar等人對人和鼠NPR-A基因的啟動子進行研究發(fā)現(xiàn):
(i)一個反向的 CCAAT盒取代了傳統(tǒng)的 TATA 盒; 生物通
(ii) 人 NPR-A 基因的轉(zhuǎn)錄起始位點位于起始密碼子上游 88 bp 處, 而鼠的則位于5′端非翻譯區(qū)的362~370 bp處;
(iii) 有多個可上調(diào)或下調(diào)其mRNA表達的元件, 3個Sp1結(jié)合位點驅(qū)動轉(zhuǎn)錄活性, 其中任何一個位點突變會使啟動子活性降低50%, 若 3 個位點全部缺失將導(dǎo)致啟動子活性下降90%; 生物通
(iV) 啟動子中有一cGMP反應(yīng)元件(cGMP-RE), 可通過與 cGMP 的結(jié)合下調(diào) NPR-A 基因的表達, 實現(xiàn) cGMP 的負反饋調(diào)控[25];
(V) 鼠 NPR-A 基因的啟動子包括一個 TA 重復(fù), TA 的數(shù)量和 NPR-A 的表達水平呈反比。生物通
隨著對NPRs的結(jié)構(gòu)、 功能及活性調(diào)控等方面研究的深入, 有研究者試圖借助計算生物學(xué)技術(shù), 通過改造天然NPs分子設(shè)計和篩選、 安全、 穩(wěn)定的新型NPs藥物, 但由于對NPRs跨膜區(qū)域及胞內(nèi)區(qū)域晶體結(jié)構(gòu)的研究還不夠*, NPRs 與NPs 相互作用的機制尚存在爭議, NPs-NPRs 信號通路中也還存在人們所未知的調(diào)節(jié)因子等, 這些都為理想型 NPs 藥物的設(shè)計和開發(fā)帶來了障礙。
文章zui后指出,隨著對 NPRs 的深入研究, 尤其是從NPRs復(fù)合物結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系, 以及信號表達調(diào)控角度去理解 NPs 在體內(nèi)的作用, 將有助于探索心血管疾病, 尤其是高血壓和心力衰竭的病理生理機制, 為臨床診療及新型NP藥物分子的研發(fā)開辟新思路。