PTH1R的細(xì)胞模型
發(fā)布時(shí)間:2025/09/05分類:技術(shù)文章來(lái)源:科佰生物
G 蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）是最大、最多樣化的膜蛋白家族之一，包含 800 多個(gè)成員。GPCR 信號(hào)傳導(dǎo)的重要性凸顯在目前所有處方藥中約有 34% 靶向 GPCR。受體根據(jù)序列保守性進(jìn)行分類，可分為五個(gè)不同的類別，包括促胰液素家族受體。促胰液素類受體的特征是存在大的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域 （ECD），并被能與ECD 和受體的跨膜結(jié)構(gòu)域相結(jié)合的肽配體激活。甲狀旁腺激素1受體（parathyroid hormone 1 receptor， PTH1R）是 B1 類 GPCR，在調(diào)節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)和骨骼發(fā)育中起著關(guān)鍵作用?？捎蓛煞N內(nèi)源性肽配體激活，即甲狀旁腺激素（parathyroid hormone， PTH）和PTH相關(guān)蛋白（PTHrP），它們具有不同的生物學(xué)功能。PTH由甲狀旁腺分泌，通過(guò)觸發(fā)腎臟中的鈣重吸收和磷酸鹽分泌以及骨骼釋放鈣來(lái)控制礦物質(zhì)離子穩(wěn)態(tài)。PTHrP 從多種發(fā)育組織分泌，調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化。此外，腫瘤分泌的PTHrP會(huì)促進(jìn)轉(zhuǎn)移和疾病進(jìn)展，是癌癥相關(guān)高鈣血癥的最常見(jiàn)原因。
目前，已有三種 PTH1R 激動(dòng)劑已被批準(zhǔn)用于治療骨質(zhì)疏松癥和甲狀旁腺功能減退癥。同時(shí)，PTH1R 拮抗作用和反向激動(dòng)作用也為治療原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥 （PHPT）、惡性腫瘤體液高鈣血癥 （HHM） 和詹森干骺端軟骨發(fā)育不良 （JMC）等疾病提供了潛在途徑。
PTH1R的核心結(jié)構(gòu)包括N端胞外結(jié)構(gòu)域（ECD）、7次跨膜結(jié)構(gòu)域（7TMD，由七個(gè)跨膜α螺旋和連接環(huán)組成）和C端胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域。PTH 或 PTHrP 的氨基末端肽與PTH1R的ECD結(jié)合后，會(huì)導(dǎo)致 G 蛋白的激活，主要是 Gα，它激活腺苷酸環(huán)化酶，并以磷酸二酯酶限制的方式催化 cAMP 的產(chǎn)生。當(dāng)達(dá)到足夠的局部細(xì)胞內(nèi)濃度時(shí)，cAMP 激活 PKA，PKA 易位到細(xì)胞核，在核內(nèi)磷酸化 CREB，從而能夠在特定基因上轉(zhuǎn)錄 cAMP 響應(yīng)元件，從而調(diào)控成骨細(xì)胞分化和鈣磷代謝。PTH1R 信號(hào)傳導(dǎo)可以發(fā)生在細(xì)胞表面，或者對(duì)于 PTH 氨基末端肽，它也可以發(fā)生在配體和受體內(nèi)化后。
此外，PTH1R可通過(guò)Gαq亞基激活磷脂酶C（PLC），生成二酰甘油（DAG）和肌醇三磷酸（IP3），進(jìn)而激活蛋白激酶C（PKC），主要作用于腎臟功能調(diào)節(jié)。也可通過(guò)Gα12/13/RhoA/PLD通路調(diào)控細(xì)胞骨架重組和胞內(nèi)脂質(zhì)代謝，影響細(xì)胞形態(tài)與功能。
PTH1R與β-arrestin（特別是β-arrestin-1）結(jié)合后，可激活ERK-1/2/MAPK通路，延長(zhǎng)cAMP信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，并促進(jìn)細(xì)胞外信號(hào)響應(yīng)。內(nèi)體信號(hào)傳導(dǎo)的終止與逆轉(zhuǎn)錄聚體分選蛋白的 β-抑制素復(fù)合物交換相關(guān)，并受到 vATP 酶介導(dǎo)的囊泡酸化的促進(jìn)。vATP酶被cAMP依賴性PKA激活，從而建立負(fù)反饋回路。PTH1R 激活細(xì)胞內(nèi)持續(xù)時(shí)間和起源位置不同的 cAMP 信號(hào)傳導(dǎo)為配體定向的細(xì)胞反應(yīng)多樣化提供了潛在機(jī)制。這一通路既可通過(guò)G蛋白依賴途徑，也可通過(guò)G蛋白非依賴的β-arrestin直接激活。值得注意的是，β-arrestin依賴性信號(hào)在骨代謝中具有獨(dú)特作用，例如通過(guò)β-arrestin介導(dǎo)的ERK激活，促進(jìn)成骨細(xì)胞合成代謝，且不刺激骨吸收，對(duì)于骨的合成代謝發(fā)揮獨(dú)特的生理功能。
關(guān)于PTH1R，目前常用的靶向療法主要聚焦于PTH1R的激動(dòng)劑與拮抗劑，已有多款藥物批準(zhǔn)上市：Ascendis Pharma A/S 研發(fā)的帕羅培特立帕肽、Sawai Pharmaceutical研發(fā)的特立帕肽、Ipsen SA研發(fā)的阿巴帕肽等。
關(guān)于PTH1R在研的部分藥物進(jìn)展如下表所示：
PTH1R的細(xì)胞模型
為助力PTH1R靶點(diǎn)藥物研發(fā)，南京科佰開(kāi)發(fā)了PTH1R
CHO、PTH1R CRE-Luc HEK293和PTH1R β-Arrestin CHO細(xì)胞篩選模型，產(chǎn)品驗(yàn)證結(jié)果如下：
PTH1R CHO CBP71458
Figure 3. HTRF cAMP Assay with PTH1R CHO (C1).
PTH1R CRE-Luc HEK293 CBP71477
Figure 4.通過(guò)Ultra熒光素酶檢測(cè)試劑盒CBPH0001檢測(cè)熒光素酶測(cè)定激動(dòng)劑在 PTH1R CRE-Luc HEK293 （C16） 中的劑量反應(yīng)。
PTH1R β-Arrestin CHO CBP71480
Figure 5.Dose Response of Agonists in PTH1R β-Arrestin CHO (C36).
