雌激素受体信号转导途径和功能_吴艳

雌激素受体信号转导途径和功能_吴艳
雌激素受体信号转导途径和功能_吴艳

雌激素的作用机制概述

雌激素的作用机制概述 摘要】经典的雌激素(E2)作用机制是通过雌激素受体ER结合到靶基因启动子区 的雌激素反应元件上来发挥配体依赖的转录调节作用。但许多实验已证明E2也 可以通过特异的膜受体(mER)信号通路发挥调控作用,激活膜受体后能激活许多 蛋白激酶最终影响下游转录因子的活性。另外,膜受体介导的信号通路也可以通 过磷酸化核受体(nER)和其辅因子来调节经典的雌激素受体的核效应。 【关键词】雌激素雌激素核受体雌激素膜受体基因调控 【中图分类号】R335 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2012)09-0341-02 1 引言 雌激素是生物体内许多生物学过程如生长、发育和复制的关键调节剂,在男 性和女性体内都包括许多雌激素的靶器官如生殖道、乳房组织、骨骼、心血管和 中枢神经系统。雌激素的生物学作用主要是通过雌激素受体ERα和雌激素受体 ERβ来调节的,它们分别由不同的基因编码,属于配体诱导的转录因子,是核受 体家族成员之一。ERα和ERβ的组织分布和结合配体的特征明显不同,主要是由 于雌激素的组织选择性作用。配体结合引起受体构象改变从而促进受体形成二聚 体并结合到靶基因启动子区的雌激素效应元件(ERE)上来发挥受体的核转录活性。雌激素受体也可以不需要结合DNA来调节基因的表达,可与其他启动子结合蛋白相互作用或阻止其他转录因子招募到启动子上[1-3]。 雌激素还可以与膜受体结合诱导快速的细胞内反应,现已证明了雌激素可调 节许多细胞内磷酸化级联途径来发挥非核效应,这些效应包括激活腺甘酸环化酶(AC),MAPK,磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)或增加胞内钙离子浓度等。快速的 信号级联通路最终能影响下游许多转录因子的磷酸化状态。此外,雌激素激活的 信号途径也能影响核受体依赖的转录活性[4,5]。近年来,已有许多实验证明了核 受体非核效应的分子机制,但仍需解决的问题还有很多,如发挥具体非核效应的 受体的性质,在调节细胞信号途径过程中整合激素作用的分子机制及甾体类激素 快速非核效应的生理学作用等。 2 雌激素的核效应 雌激素的核效应是通过核受体家族成员的雌激素受体ERα和ERβ介导的,经 典的ERs效应是作为核受体发挥其核效应:ER结合E2后使ER从抑制性复合体中 释放并形成同源二聚体转入到核中,通过结合到雌激素反应元件(ERE)上并招 募多种辅因子来调节其他转录因子的表达。 胞内信号途径也能调节nER的作用。不同的激酶像PKA、MAPK及A-CDK2可 以磷酸化ERαN端的一些残基如104位、106为的丝氨酸残基,丝氨酸残基磷酸 化后可调节许多受体功能,如通过泛素-蛋白酶体途径下调nER的表达、nER的核 定位、nER的二聚化作用及转录活性等。除了直接作用于nER,这些信号途径还 可通过调节辅因子对nER发挥调节作用[6]。 3 膜受体介导的雌激素效应 雌激素(E2)除了发挥核效应外还可引起膜介导的快速反应。E2处理细胞能 快速引起许多蛋白激酶的激活并调节通过细胞膜的离子流。由于这些瞬时反应并 不会受到蛋白合成抑制剂的抑制,因此可确定mER的参与,并且,使用膜不通透 性雌激素如E2结合牛血清白蛋白(E2-BSA)能模拟E2膜信号转导途径引起的快 速反应。

6.雌激素信号通路在肿瘤中的调控机制

项目名称:雌激素信号通路在肿瘤中的调控机制 申报奖种:自然科学奖 主要完成单位:军事医学科学院生物工程研究所 主要完成人:叶棋浓黄君健丁丽华张浩金蕊 项目简介: 本项目属于基础医学研究领域。肿瘤是危害人类健康的重大疾病,它的发生发展与癌基因的激活和抑癌基因的失活密切相关。美国两位科学家因癌基因的发现而获得1989年诺贝尔生理学或医学奖。一些肿瘤的发生具有性别差异,如乳腺癌和肝癌,它们分别在女性和男性肿瘤死亡率中位居前列,但这种性别差异的分子机制还不清楚。已有研究表明,雌激素在乳腺癌和肝癌等肿瘤的发生发展中起重要作用,它通过与属于转录因子类的雌激素受体(ER)结合来发挥作用。目前临床上广泛使用的内分泌治疗药物即是通过阻断雌激素/ER的活性来治疗乳腺癌,但经常产生耐药现象。尽管人们对雌激素信号通路有了一定的认识,但其在性别相关肿瘤发生、发展和预后中的具体调控机制还不清楚,这些问题是当前世界生物医学前沿领域的热点和难点。 本项目以雌激素和ER调节的下游靶基因为切入点,系统研究了雌激素信号通路的调控机制,取得了以下重要发现:(1)发现了雌激素抑制的靶基因FHL1是人类乳腺癌和肝癌的新的抑癌基因。FHL1在肝癌和乳腺癌患者中表达水平下降,在这些肿瘤细胞中重新表达FHL1可抑制其生长。(2)发现了雌激素信号通路中促进乳腺癌细胞生长的新的癌基因NFAT3和HPIP,揭示了促进乳腺癌等肿瘤细胞生长的雌激素诱导蛋白端粒酶核仁定位的新功能。(3)首次发现了雌激素诱导蛋白XBP-1与乳腺癌内分泌治疗耐药相关。(4)揭示了雌激素信号通路调节的多种

新机制,包括发现乙肝病毒蛋白通过抑制雌激素信号通路诱发肝癌的新机制,部分解释了肝癌发生的性别差异;发现了转录因子通过大规模染色质伸展调节ER 转录活性的新机制;揭示了雌激素调节的下游靶基因调节雌激素和TGF-β信号通路间交互作用的新机制。 科学价值:这些重要发现揭示了雌激素信号通路中多个癌基因和抑癌基因的异常与乳腺癌和/或肝癌发生、发展和预后密切相关的功能及其分子机制,尤其是FHL1和XBP-1的研究因我们的新发现成为当今肿瘤领域研究的热点;深化了人们对雌激素信号通路的认识;新发现的癌基因、抑癌基因和耐药相关基因为乳腺癌、肝癌等的诊断和治疗提供了科学依据和新的药物开发靶标。 本项目在Journal of Clinical Investigation、Cancer Research、Nucleic Acids Research、Journal of Biological Chemistry、Journal of Cell Science等SCI杂志上发表核心论文20篇,总影响因子108,被包括多位美国科学院院士在内的国内外同行发表的Nature Genetics、Nature Immunology等论文或专著他引310次,SCI他引220次。其中8篇代表性论文总影响因子65,被他引229次,SCI他引162次。发表在Journal of Clinical Investigation杂志上的关于FHL1的论文被当期杂志选为亮点,并被中国、美国、英国等多家生物医学新闻网站或杂志以“一组新的与癌症发生发展相关的蛋白质”为题进行报道。发表在Journal of Cell Science杂志上的论文被当期杂志以“核仁端粒酶未解之谜”为标题选为亮点。 论文目录(8篇代表性论文): 1*. Lihua Ding, Zhaoyun Wang, Jinghua Yan, Xiao Yang, Aijun Liu, Weiyi Qiu, Jianhua Zhu, Juqiang Han, Hao Zhang, Jing Lin, Long Cheng, Xi Qin, Chang Niu, Bin Yuan,

雌激素的作用机制概述

雌激素的作用机制概述 发表时间:2012-09-27T10:44:16.763Z 来源:《医药前沿》2012年第9期供稿作者:刁爱芹[导读] 雌激素通过核受体发挥其转录调节作用,与辅因子的相互作用或结合到ERE上。 刁爱芹 (江苏泰州职业技术学院 225300) 【摘要】经典的雌激素(E2)作用机制是通过雌激素受体ER结合到靶基因启动子区的雌激素反应元件上来发挥配体依赖的转录调节作用。但许多实验已证明E2也可以通过特异的膜受体(mER)信号通路发挥调控作用,激活膜受体后能激活许多蛋白激酶最终影响下游转录因子的活性。另外,膜受体介导的信号通路也可以通过磷酸化核受体(nER)和其辅因子来调节经典的雌激素受体的核效应。【关键词】雌激素雌激素核受体雌激素膜受体基因调控【中图分类号】R335 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2012)09-0341-02 1 引言 雌激素是生物体内许多生物学过程如生长、发育和复制的关键调节剂,在男性和女性体内都包括许多雌激素的靶器官如生殖道、乳房组织、骨骼、心血管和中枢神经系统。雌激素的生物学作用主要是通过雌激素受体ERα和雌激素受体ERβ来调节的,它们分别由不同的基因编码,属于配体诱导的转录因子,是核受体家族成员之一。ERα和ERβ的组织分布和结合配体的特征明显不同,主要是由于雌激素的组织选择性作用。配体结合引起受体构象改变从而促进受体形成二聚体并结合到靶基因启动子区的雌激素效应元件(ERE)上来发挥受体的核转录活性。雌激素受体也可以不需要结合DNA来调节基因的表达,可与其他启动子结合蛋白相互作用或阻止其他转录因子招募到启动子上[1-3]。 雌激素还可以与膜受体结合诱导快速的细胞内反应,现已证明了雌激素可调节许多细胞内磷酸化级联途径来发挥非核效应,这些效应包括激活腺甘酸环化酶(AC),MAPK,磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)或增加胞内钙离子浓度等。快速的信号级联通路最终能影响下游许多转录因子的磷酸化状态。此外,雌激素激活的信号途径也能影响核受体依赖的转录活性[4,5]。近年来,已有许多实验证明了核受体非核效应的分子机制,但仍需解决的问题还有很多,如发挥具体非核效应的受体的性质,在调节细胞信号途径过程中整合激素作用的分子机制及甾体类激素快速非核效应的生理学作用等。 2 雌激素的核效应 雌激素的核效应是通过核受体家族成员的雌激素受体ERα和ERβ介导的,经典的ERs效应是作为核受体发挥其核效应:ER结合E2后使ER从抑制性复合体中释放并形成同源二聚体转入到核中,通过结合到雌激素反应元件(ERE)上并招募多种辅因子来调节其他转录因子的表达。 胞内信号途径也能调节nER的作用。不同的激酶像PKA、MAPK及A-CDK2可以磷酸化ERαN端的一些残基如104位、106为的丝氨酸残基,丝氨酸残基磷酸化后可调节许多受体功能,如通过泛素-蛋白酶体途径下调nER的表达、nER的核定位、nER的二聚化作用及转录活性等。除了直接作用于nER,这些信号途径还可通过调节辅因子对nER发挥调节作用[6]。 3 膜受体介导的雌激素效应 雌激素(E2)除了发挥核效应外还可引起膜介导的快速反应。E2处理细胞能快速引起许多蛋白激酶的激活并调节通过细胞膜的离子流。由于这些瞬时反应并不会受到蛋白合成抑制剂的抑制,因此可确定mER的参与,并且,使用膜不通透性雌激素如E2结合牛血清白蛋白(E2-BSA)能模拟E2膜信号转导途径引起的快速反应。在乳腺癌细胞和内皮细胞中研究发现,E2或E2-BSA能激活MAPK,MAPK由MAPK激酶(MEKs)使特定部位的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化从而被激活。MEKs自身可被许多激酶像Raf蛋白激活,然后受到Ras家族成员的调节。mER与E2结合后引起受体酪氨酸激酶(RTK)像EGF和IGF-1受体活化,通过蛋白复合体转导信号,致使Ras的活化。除了这条通路外,MAPK的激活还可以受到G蛋白偶联受体通过受体酪氨酸激酶Src和PI3K信号通路的调节,胞内钙离子也能调节Ras的活性[7, 8]。 Src-PI3K-Akt-eNOS模式是内皮细胞中调节E2依赖的NO释放的一条通路。从mER发出的信号通过G蛋白和Src复合体转移到PI3K上,然后PI3K激活Akt从而激活eNOS。PLC-PKC-cAMP-PKA是神经元中E2调节K+流的一条通路,肠细胞中E2也能激活这条通路从而改变胞内Ca2+浓度[4]。 3.3 mER信号通路调节非nER的转录因子 活化的信号通路如MAPK和PKA能影响许多非ER转录因子的磷酸化状态,从而改变其他基因的表达,因此,mER介导的信号级联途径则是E2调控基因表达的另一种机制。 许多转录因子都受到mER依赖的信号通路的调控,如CREB。在脂肪细胞和结肠癌细胞中,E2或E2-BSA可通过MAPK通路诱导CREB 的转录激活,CREN激活后引起许多基因像c-fos和UCP-2的表达。而在成神经瘤细胞中,mER通过cAMP-PKA这条信号通路激活CREB,诱导神经降压肽基因的表达。这个例子可反应许多通过mER介导的细胞特异性的信号通路的调控[9]。 血清反应因子(SRF)和ELK1也是mER介导的转录因子,它们调控c-fos的表达。在人MCF-7乳腺癌细胞中,SRF可通过MAPK和PI3K两条通路激活,这表明不同的信号通路能够协同发挥作用[9]。 在血管内皮细胞中发现有一大群基因可通过mER介导PI3K信号通路调控。E2处理40min后可上调大约有250个基因表达,使用PI3K通路抑制剂LY294002后会抑制这一反应[10]。许多典型的mER介导的基因还可由nER和其他转录因子直接的相互作用调控,因此,在以后的研究基因表达的调控中,除了考虑mER信号通路的作用外,还需考虑nER和其他转录因子间的相互作用。 3.4 E2的膜效应调节其核效应 已知E2处理后能增加nER的磷酸化状态,且突变重要的磷酸化位点能降低nERs的转录活性。如在人HEK293细胞和MCF-7细胞中,E2处理后能使一种nER的辅激活剂AIB1磷酸化,许多胞内信号像p38、JNK、ERK1/2通路参与这一过程,下调这些激酶能明显抑制nER的核效应。此外,mER诱导MAPK和PI3K通路对nER调控的基因表达也发挥重要作用[11]。 mER还可通过许多其他机制调节nER的作用,如引起核受体辅激活剂基因的快速表达,这些辅激活剂可以调节E2缓慢的核效应,但这一机制还需进一步证明。

信号通路5—Tyrosine Kinase

信号通路5—Tyrosine Kinase APExBIO 一、Tyrosine Kinase 酪氨酸激酶(tyrosine kinase)是细胞中将磷酸基团从ATP转移到蛋白质的酶。 磷酸基与蛋白质上的酪氨酸连接。酪氨酸激酶属于蛋白激酶的较大类别亚组,将磷酸基团连接到其它氨基酸(丝氨酸和苏氨酸)。 酪氨酸残基的磷酸化影响蛋白质的很多性质,如酶活性,亚细胞定位和分子之间的相互作用。酪氨酸激酶在许多信号转导级联中发挥重要作用。 突变可能导致一些酪氨酸激酶具有组成型活性,促进癌症的发生或发展。 酪氨酸激酶可分为三类:①受体酪氨酸激酶,为单次跨膜蛋白,在脊椎动物中已发现50余种;②胞质酪氨酸激酶,如Src家族、Tec家族、ZAP70家族、JAK 家族等;③核内酪氨酸激酶如Abl和Wee。受体酪氨酸激酶在跨膜信号传导中起作用,胞质酪氨酸激酶在信号转导至细胞核过程中起作用,核中的酪氨酸激酶活性与细胞周期控制和转录因子功能有关。 通路图:

二、相关蛋白或基因 1. Bcl-Abl Bcl-Abl是组成型激活的嵌合酪氨酸激酶。Bcr-Abl酪氨酸激酶失活导致慢性粒细胞白血病(CML)。Bcr-Abl酪氨酸激酶抑制剂用于大多数CML患者的一线治疗。 2. GSK-3 Glycogen synthase kinase 3,糖原合成酶激酶3。GSK-3是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,主要作用是使糖原合成酶发生磷酸化而失活。GSK-3基因家族包括GSK-3α和 GSK-3β。胰岛素引起的Akt激活,上皮生长因子、血小板衍化生长因子等引起的Ras/Raf/ERK/p90Rsk1激活以及p90Rsk、P70S6K均能引起GSK-3α和 GSK-3β磷酸化使其失去活性,参与调节多种疾病的生理过程,包括II型糖尿病,阿尔茨海默病,炎症,癌症和双相情感障碍。 3. Syk Spleen tyrosine kinase,脾脏酪氨酸激酶。Syk是非受体细胞质酪氨酸激酶家族,在各种细胞表面受体(包括CD74,Fc受体和整合素)信号传导中起作用。SYK与Zap-70是Syk酪氨酸激酶家族的成员。Syk在上皮性恶性肿瘤中的作用是有争议的,有人认为Syk功能异常促进鼻咽癌和头颈癌的转化,而其他人则提出Syk在乳腺癌和胃癌中具有肿瘤抑制作用。 4. DDR Discoidin domain receptors,盘状结构域受体。盘状结构域受体是一类受体型酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases,RTKs),可分为DDR1和DDR2,其结合胶原并在几种信号通路中被激活,包括Shp-2,Src和MAPK。它们与纤维化,动脉粥样硬化和癌症等疾病有关。 5. ALK Anaplastic lymphoma kinase,间变性淋巴瘤激酶。也称为ALK酪氨酸激酶受体或CD246。ALK是胰岛素受体蛋白酪氨酸超家族的成员,在胚胎发育中起作用,并参与细胞增殖。 6. FLT3 FMS-like tyrosine kinase 3,FMS样酪氨酸激酶3。FLT3是属于III型受体酪氨酸激酶的细胞因子受体,在细胞存活、增殖和分化中起作用。 7. Axl

慢性低灌注诱导海马PERK-ATF4-CHOP-JNK-cJun信号通路及雌激素的干预

目次 目次 引言 (1) 第1章实验研究 (3) 1.1材料与方法 (3) 1.1.1实验材料 (3) 1.1.2实验方法 (8) 1.1.3统计学处理 (11) 1.2结果 (11) 1.2.1BCCAO诱导的慢性低灌注对海马CA1区神经元内质网应激相关 蛋白表达的影响 (11) 1.2.2BCCAO对海马CA1区促凋亡蛋白CHOP蛋白表达及JNK-cJun 信号通路的影响 (12) 1.2.3持续生理剂量E2及JNK特异抑制剂SP600125对BCCAO后海 马CA1区PERK-ATF4-eIF2α信号通路的影响 (13) 1.2.4持续生理剂量E2及JNK特异抑制剂SP600125对BCCAO后海 马CA1区CHOP蛋白表达及JNK-cJun促凋亡信号通路的影响..14 1.2.5持续生理剂量E2、SP600125对慢性低灌注早期海马CA1区 CHOP及cleaved caspase3水平的影响 (15) 1.3讨论 (17) 1.3.1脑慢性低灌注模型的制备 (17) 1.3.2慢性低灌注诱导的内质网应激PERK-eIf2α-ATF4信号传导通路.17 1.3.3JNK-cJun促凋亡途径和BCCAO后内质网应激 (18) 1.3.4CHOP与BCCAO后海马CA1区内质网应激损伤 (19) 1.3.5雌激素替代治疗对BCCAO后海马CA1区内质网应激损伤的保 护作用 (20) 1.4小结 (20) 参考文献 (21) 第2章综述 (26) 2.1内质网的功能与内质网应激UPR信号传导概述 (26) -V-

华北理工大学硕士学位论文 2.1.1PERK通路 (27) 2.1.2ATF6通路 (28) 2.1.3IRE1通路 (29) 2.2脑血管疾病诱导的内质网相关性降解反应及细胞凋亡途径概述 (29) 2.2.1Caspase-12的激活 (30) 2.2.2CHOP转录激活 (30) 2.2.3c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路 (31) 2.3展望 (31) 参考文献 (32) 结论 (36) 致谢 (37) 导师简介 (38) 作者简介 (39) 学位论文数据集 (40) -VI-

卵巢雌激素受体的研究进展

第23卷 第3期2004年3月 延安大学学报(自然科学版) Jour na l of Yanan Universit y(Nat ur al Science Edition) Vol.23 No.3 Sept.2004卵巢雌激素受体的研究进展X 雷 忻1,2,张育辉2,李亚琳3 (1.延安大学生命科学学院,延安716000;2.陕西师范大学生命科学学院,西安710062;3.渭南师范学院化学系,渭南714000) 摘 要:在卵巢的内分泌调控中,雌激素受体发挥着重要的生理作用.近年来,它的分子结构和调控机制等方面的研究取得了长足进步.本文就两种雌激素受体——A受体(ER A)和B受体(ER B)的发现及其分子结构、分布、调控作用和影响因素等方面对该领域研究进行综述. 关键词:卵巢;雌激素受体;A受体;B受体;调控作用 中图分类号:Q954.53 文献标识码:A 文章编号:1004-602X(2004)03-0073-04 在脊椎动物卵巢的发育及卵子的成熟过程中,雌激素受体(estr ogen receptor,ER)作为一种性激素受体(sex hormone receptor,sex-HR),在雌激素的调控作用中起着重要的介导作用,它的分子结构和调控机制一直是人们关注的热点.近年来,随着实验方法和手段的进步,这方面的研究取得很大进展.本文主要从雌激素受体的发现及其类型、分子结构、分布、调控作用和影响因素等方面对该领域研究进行综述. 1 雌激素受体的发现 早在1962年,Jensen就提出,子宫中可能存在某种蛋白质,对17B雌二醇有特异的结合力.迄今为止,发现人和动物体内存在有两种类型的雌激素受体——A受体(ER A)和B受体(ER B).A受体发现较早,1986年,由法国的Chambon克隆出ER A,此后10年,人们一直认为它是雌激素的唯一受体. 1996年,瑞典的Kuiper从鼠前列腺癌细胞cDNA 文库中发现一种雌激素受体新亚型ER B,此后, Mosselman等克隆出人源性的的B型受体[1,2].目前,两种受体的结构、分布及在卵巢中的作用是人们关注的热点. 2 雌激素受体的结构 2.1 雌激素受体A亚型(ER A) 人类ER A基因位于第6号染色体上,长为140kb,由8个外显子和7个内含子组成.ER A蛋白质约为66kD,由5个功能域构成,即A/B,C,D,E, F区域.A/B区是ER A的配体非依赖性转录激活区,其激活功能依赖于细胞环境和下游启动子,而与受体是否与配体结合无关.C区是ER A的DNA结合区,由CⅠ、CⅡ两个亚区和一些其它氨基酸组成,每个亚区有一个锌指结构,CⅠ区的锌指结构富含疏水性氨基酸,可以与DNA双链大沟中的碱基结合,识别受体反应元件;CⅡ区的锌指结构含大量碱性氨基酸,可与DNA小沟中的磷酸骨架相联,增加ER A与雌激素受体反应元件(estrogen responsive element,ERE)的联接.D区是铰链区,与ER A的核内定位有关,为一高变区.E区功能较多,为功能复合区,有与配体结合、促进受体形成同源二聚体、与协同激活因子结合形成复合物、配体依赖的转录激活等功能,因此此区又称为ER A的配体结合区.F 区在雌激素和抗雌激素发挥或抑制转录活性中起着重要作用[3]. 2.2 雌激素受体B亚型(ER B) 人类ER B基因位于14q22-24处,长度为40 kb,小于ER A基因.ER B蛋白含530个氨基酸,分子量为59.2kD.受体有4个功能域,即转录激活功能域、DNA结合域、配基结合域和铰链区.人类两种ER间不同功能域同源性不同,DNA结合域同源性 X收稿日期:20030908 基金项目:陕西省自然科学基金和延安大学青年科研基金(YD2003-190). 作者简介:雷忻(1972延安大学生命科学学院讲师,硕士.

雌激素受体与肿瘤发生的研究进展_谢辛慈

药物生物技术 Pharmaceutical Biotechnology2015,22(2):156 159 雌激素受体与肿瘤发生的研究进展 谢辛慈,吴佳,潘芬芬,姚岑萍,舒建洪,陈健,吕正兵* (浙江理工大学生命科学学院,浙江杭州310018) 摘要雌激素属于类固醇激素家族,与受体结合后调节靶基因的转录,在生物体内对维持正常的生命活动起重要作用。雌激素受体(Estrogen receptor,ER)是雌激素作用的靶位点,在相关信号通路中起主要作用,参与调节和维持生命体的基本活动。但雌激素受体表达异常对其靶器官肿瘤如乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌等的发生有重大影响,还会影响雌激素非靶器官肿瘤的发生,如结肠癌、肺癌等。文章主要就经典的雌激素核受体ERα和ERβ与几种常见肿瘤的相关研究进展进行综述,为雌激素肿瘤防治及其靶向药物的开发提供理论依据。 关键词雌激素受体;ERα;ERβ;肿瘤;乳腺癌;结肠癌 中图分类号Q51;R73文献标志码A文章编号1005-8915(2015)02-0156-04 雌激素是一种作用广泛的类固醇类激素,不仅有重要的生理作用,还与某些肿瘤的发生与发展关系密切。雌激素受体(Estrogen receptor,ER)是核受体超家族的成员之一,能够调节生殖系统的生长与分化,参与机体多种生理病理过程的调控。雌激素受体分为经典的核受体和近年来发现的膜受体两大类。经典的核受体包括ERα和ERβ,位于细胞核内,通过调节特异性靶基因的转录而发挥调节效应。膜受体包括经典核受体的膜性成分以及属于G蛋白偶联受体家族的GPER1(GPR30)、Gaq-ER和ER-X等[1]。 雌激素靶器官主要是乳腺、卵巢、子宫、前列腺、骨骼及血管系统等[2],研究发现,雌激素受体不仅与乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌等雌激素靶器官的肿瘤发生相关,其在肝癌、胃癌、肺癌和结直肠癌等雌激素非靶器官中也广泛表达,显示了雌激素受体与雌激素非靶器官肿瘤的发生与发展可能存在密切关系[2]。因此,通过对雌激素受体在肿瘤发生与发展过程中作用机制的深入研究,有助于开发其靶向药物和设计更有效的治疗方案,为肿瘤治疗提供更加科学合理的依据。本文主要就经典的雌激素核受体ERα和ERβ与常见的雌激素靶器官与非靶器官肿瘤的发生及其靶向药物的相关研究进展进行综述。 1雌激素受体的生物学特性 1.1雌激素受体的结构 ERα最早于1965被Toft[3]等人发现,1986年由Green[4]等人完成了克隆,被誉为经典的雌激素受体;而ERβ最早于1996年由瑞典专家Kuiper等人[5]在大鼠的前列腺细胞中发现,同年由Mosselman等人[6]完成了人ERβ的克隆。 ERα和ERβ结构相似,N端到C端依次为A/B、C、D、E、F几个区域。其中包括2个转录激活区:A/B区和F区。A/B区存在非配体依赖性的转录活化区AF-1,该区ERα与ERβ仅有15%的同源性[7];C区为DNA结合区,即DBD,包括2个锌指结构,能与靶基因中的雌激素反应元件(Estrogen response element,ERE)结合。D区为铰链区,核受体通过弯曲、旋转来改变构象,使受体以最佳的构型与配体结合,具有核定位信号及稳定DBD的DNA结合的功能;E区为激素配体结合区域,即LBD,含有能够与各种不同配体结合的氨基酸序列,能与调节蛋白相互作用[8]。F区为配体依赖性的转录活化区AF-2,是转录激活和抗雌激素药物发挥作用的必需成分 。 图1ER的结构示意图 1.2雌激素核受体(nER)介导的信号通路 1.2.1经典的ERE模式无配体时,nER与热休克蛋白Hsp90结合,形成寡聚体复合物,封闭受体DBD,使其处于非激活状态。雌二醇(E2)与ER结合后,引起ER构象变化,产生游离的Hsp90,nER以同源或异源二聚体形式结合到靶基因ERE上[7],受体的两个活化功能域AF-1和AF-2募集不同的辅因子至靶基因的启动子区,进而改变基因的转录水平,促进或抑制相关基因或蛋白的表达,最终产生相 651 *收稿日期:2014-05-05修回日期:2014-12-01 基金项目:浙江省新苗人才计划项目(No.2013R406021)。 作者简介:谢辛慈(1993-),女,浙江杭州人,研究方向为生物制药。 *通讯作者:吕正兵(1969-),男,安徽人,教授,主要研究方向为生物制药。

前列腺癌中雄激素受体的表观遗传学研究进展

前列腺癌中雄激素受体的表观遗传学研究进展* 尚芝群马 媛田晶韩瑞发牛远杰 摘要 雄激素受体(androgen receptor ,AR )作为核内转录因子是前列腺癌中最常见的治疗靶标,在去势抵抗性前列腺癌 (castration resistant prostate cancer ,CRPC )中雄激素受体也起到了非常重要的作用。去势抵抗性前列腺癌的发生发展机制是当前的研究热点。表观遗传学的改变在前列腺癌的发展中具有重要作用。甲基化、乙酰化及非编码RNA 可以通过对雄激素受体信号通路的调控促进或者抑制前列腺癌的发生发展。本文将近期关于前列腺癌雄激素受体信号通路表观遗传学的调节机制进行综述。 关键词 雄激素受体表观遗传学超甲基化去势抵抗性前列腺癌 doi:10.3969/j.issn.1000-8179.20141146 Epigenetic regulation of androgen receptors in prostate cancer Zhiqun SHANG,Yuan MA,Jing TIAN,Ruifa HAN,Yuanjie NIU Correspondence to:Yuanjie NIU;E-mail:niuyuanjie9317@https://www.360docs.net/doc/878820711.html, Department of Surgical Urology,The Second Hospital of Tianjin Medical University,Tianjin Institute of Urology,Tianjin Key Laboratory of Urology Based Medicine,Tianjin 300211,China This work was supported by the National Natural Science Foundation of China Youth Project (No.81302211,81202024)and Na-tional Special Project for International Cooperation in Science and Technology (No.2012DFG32220)Abstract The androgen receptor (AR),a nuclear hormone and transcription factor,is the most therapeutic relevant target in pros- tate cancer (PCa)and in the castration-resistant prostate cancer (CRPC).Significant efforts have been focused on understanding the mechanisms involved in the development and progression of CRPC.Recent work has revealed the importance of epigenetic events in-cluding the regulation of AR signaling by methylation,acetylation,and non-coding RNA in the tumorigenesis and development of PCa.We summarize recent findings on the mechanisms of epigenetic regulation of AR signaling in PCa. Keywords:androgen receptor,epigenetics,hypermethylation,castration resistant prostate cancer 作者单位:天津医科大学第二医院泌尿外科,天津市泌尿外科研究所,天津市泌尿外科基础医学重点实验室(天津市300211) 本文课题受国家自然科学青年基金(编号:81302211,81202024)和国家国际科技合作专项(编号:2012DFG32220)资助通信作者:牛远杰niuyuanjie9317@https://www.360docs.net/doc/878820711.html, 前列腺癌(prostate cancer ,PCa )是西方国家男性最常见的恶性肿瘤之一,其死亡率在2013年已经超过肺癌占据首位[1]。尽管大多数前列腺癌在早期就可以被诊断出来,但是当前对前列腺癌的治疗仍然面临着巨大的困难。前列腺癌在我国的发病率和致死率也逐年升高,与欧美国家不同,由于我国对易感人群行普查工作的相对滞后,大多数的初诊前列腺癌患者是晚期前列腺癌。对这类患者采用雄激素阻断治疗(androgen ablation therapy ,ADT )是当前公认的治疗手段。然而,在经过1.5至2年的雄激素阻断治疗有效期后,几乎所有的患者均进展为对去势不敏感前列腺癌阶段,即“去势抵抗性前列腺癌”。几乎所有前列腺癌患者的死因归根结底都是由于现有的医学手段不能有效控制和治愈转移性进展的去势抵抗性前列腺癌,而最终导致患者死亡。因此,去势抵抗性前列腺癌的发生发展和转移的机制是国际泌 尿外科学界研究的难点和热点,也是提高前列腺癌患者的生存率和生活质量的关键。 雄激素受体是一种细胞核内的性激素受体,通过与其配体雄激素结合而被激活。与雄激素结合后,雄激素受体与胞浆内热休克蛋白90解离,转移至细胞核内。在细胞核内,雄激素受体与雄激素反应元件(androgen response elements ,AREs )结合,激活下游靶基因[2]。在所有关于雄激素受体在前列腺癌中功能的研究中,雄激素受体均发挥了重要的作用,而且雄激素受体信号通路在大多数来源于去势抵抗性前列腺癌患者的细胞内仍然具有重要作用[3]。 表观遗传学是指在不改变基因DNA 序列的前提下,通过某些机制引起可遗传基因表达或细胞表型的变化[4-5]。表观遗传学主要包括DNA 甲基化、染色质改变、X 染色体失活、非编码RNA 调控等内容。DNA 甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA 在去势抵抗 ·国家基金研究进展综述 ·

雄激素及受体与卵巢癌的相关研究

雄激素及受体与卵巢癌的相关研究 发表时间:2018-02-04T11:59:23.493Z 来源:《医师在线》2017年11月上第21期作者:郑威 [导读] 约70%患者确诊时已为晚期(FIGO分期 III期和IV期),且复发后治疗效果差,5年生存率仅为30%-40%,死亡率居妇科恶性肿瘤首位[1]。 (南京市溧水区人民医院东南大学附属中大医院溧水分院,江苏南京 211200) 摘要:卵巢癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一,约70%患者确诊时已为晚期(FIGO分期 III期和IV期)。目前关于卵巢癌的发病机制尚不十分清楚。卵巢癌是性激素敏感性肿瘤。研究表明,雄激素与卵巢癌的发生发展及预后密切相关。雄激素以依赖或非依赖AR信号通路的方式促进人卵巢癌细胞的增殖、侵袭和转移,提示或可将AR作为卵巢癌的治疗靶点。综述雄激素及其受体与卵巢癌的关系及抗雄激素治疗现状。 关键词:雄激素;雄激素受体,卵巢癌 卵巢癌(ovarian cancer,OC)是严重威胁妇女生命的最常见的妇科恶性肿瘤之一,由于其发病隐匿和缺乏有效的早期诊断方法,约70%患者确诊时已为晚期(FIGO分期 III期和IV期),且复发后治疗效果差,5年生存率仅为30%-40%,死亡率居妇科恶性肿瘤首位[1]。 目前关于卵巢癌的发病机制尚不十分清楚,涉及持续排卵、炎症反应、促性腺激素、雄激素/孕激素等多个假说。而大量流行病学、遗传学及生物学等研究表明,内分泌因素在卵巢癌的发生发展中起关键作用。雄激素的过度刺激能够促进细胞增殖、抑制细胞凋亡、促进细胞侵袭和转移,增加卵巢癌的发生风险[2]。而抑制雄激素的生物合成、代谢,利用雄激素受体拮抗剂,作为治疗雄激素及其受体相关肿瘤,在临床上已得到广泛关注与研究。 因此,本文将回顾雄激素受体及抗雄激素治疗与卵巢肿瘤的研究成果,以期对其应用于临床,指导治疗方案的选择提供理论依据。 一、雄激素受体 雄激素主要通过与雄激素受体(androgen receptors,AR)相结合而发挥其调节细胞生长和分化等重要作用。AR是类固醇激素受体,属于核受体(nuclear receptor,NR)超家族成员的一种配体依赖型的反式转录调节蛋白。在多种人体正常组织及病变组织中均可检测到AR的表达。AR包含AR-α和AR-β2种受体亚型,以及DNA 结合域(DNA binding domain,DBD)、配体结合域(ligand binding domain,LBD)、铰链区域(HD)和核定位区域(nuclear localization domain,NLD)4个结构域。 通常情况下,AR存在于细胞质中与多种细胞因子,如热休克蛋白(heat shock proteins,HSP)相结合,以稳定的复合物形式存在。除了与雄激素结合发挥转录因子的作用,在某些病理条件下,被雄激素激活的AR还可与胞质中特定的蛋白分子相互作用,调节相关信号通路中一系列下游蛋白的表达,继而导致细胞功能的改变。此外,细胞质中多种蛋白激酶可通过磷酸化直接激活AR,调控靶基因的表达,而此过程并不依赖于AR与雄激素的结合而实现。 二、雄激素受体与卵巢癌 研究表明,卵巢癌是性激素敏感性肿瘤,具有降低雄激素水平特点的治疗方案,如使用口服避孕药,输卵管结扎和子宫切除术等,均能够降低卵巢癌的发生风险。而具有高雄激素水平特点的疾病,如多囊卵巢综合征 (polycystic ovarian syndrome,PCOS)患者,发生卵巢癌的风险增加。此外,卵巢癌多见于绝经后,此时卵巢类固醇激素平衡由雌激素转向雄激素,也提示了雄激素与卵巢癌的相关性。 基因分析表明,编码AR基因中CAG重复序列的多态性影响AR活性。随着CAG重复序列编码的谷氨酰胺数量的增加,AR的反式激活能力下降。而根据一系列关于CAG重复序列多态性与卵巢癌发生风险的大样本研究表明,含较长CAG重复序列的AR似乎能够降低罹患卵巢癌的风险。 三、抗雄激素治疗与卵巢癌 多种体内外研究均表明,雄激素以依赖或非依赖AR信号通路的方式促进人卵巢癌细胞的增殖、侵袭和转移,提示在靶向治疗中,或许可以将AR作为卵巢癌的治疗靶点。目前,激素疗法在乳腺癌、子宫内膜癌临床治疗中已得到广泛应用。临床上最为常见的AR拮抗剂,多为非甾体类药物,与甾体类AR拮抗药物相比,因其抗雄激素的活性较好,且无甾体类药物的激素样副作用得到广泛研究。 然而,迄今为止,只有有限数量的临床试验评估了抗雄激素治疗在卵巢癌中的疗效。如研究表明,采用具有抗雄激素作用的非类固醇类药物氟他胺(flutamide),对于已行铂类为基础的一线化疗患者进行治疗,并没有取得理想的治疗效果,甚至部分患者的病情有所进展,且氟他胺具有严重的肝毒性,部分患者出现恶心、呕吐等药物不良反应[3]。总而言之,AR拮抗剂作为卵巢癌可行的治疗方案尚未得到验证,而卵巢作为一种内分泌器官,抗雄激素疗法在卵巢癌中的应用值得研究和期待。明确卵巢癌的组织及病理学类型、肿瘤的进展阶段及AR的表达情况,结合特殊的分子标记物,使抗雄激素有效治疗卵巢癌成为可能。 综上所述,雄激素及受体在卵巢癌的发生发展中发挥重要作用,同时可作为卵巢癌患者预后的预测指标。由于卵巢癌的组织来源不同、病理类型不同,因而雄激素受体表达情况不同,且对抗雄激素疗法的反应不同。因此,需要进一步的研究来评估雄激素受体及抗雄激素在临床中的诊断及治疗价值,以期对其应用于临床诊断和治疗卵巢癌提供更为可靠的理论依据。 参考文献: [1] Syrios, J., S. Banerjee, and S.B. Kaye, Advanced epithelial ovarian cancer: from standard chemotherapy to promising molecular pathway targets--where are we now? Anticancer Res, 2014. 34(5): p. 2069-77. [2] Siegel, R., et al., Cancer statistics, 2011: the impact of eliminating socioeconomic and racial disparities on premature cancer deaths. CA Cancer J Clin, 2011. 61(4): p. 212-36. [3] Lukanova, A. and R. Kaaks, Endogenous hormones and ovarian cancer: epidemiology and current hypotheses. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 2005. 14(1): p. 98-107.

细胞受体类型、特点及重要的细胞信号转导途径

请归纳总结细胞受体类型、特点及重要的细胞信 号转导途径 受体是一类能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子,大多数受体是蛋白质且多为糖蛋白,少数是糖脂,有的则是以上两者则是以上两者组成的复合物。受体是细胞膜上或细胞内能识别生物活性分子并与之结合的成分,它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部,进而引起生物学效应。 在细胞通讯中,由信号传导细胞送出的信号分子必须被靶细胞接收才能触发靶细胞的应答,接收信息的分子称为受体,此时的信号分子被称为配体。在细胞通讯中受体通常是指位于细胞膜表面或细胞内与信号分子结合的蛋白质。 一丶受体类型 根据靶细胞上受体存在的部位,可以将受体分为细胞内受体和细胞表面受体。细胞内受体存在于细胞质基质或核基质中,主要识别和结合小的脂溶性信号分子。细胞表面受体主要识别和结合亲水性信号分子。根据受体存在的标准,受体可大致分为三类:1.细胞膜受体:位于靶细胞膜上,如胆碱受体、肾上腺素受体、多巴胺受体、阿片受体等。 2.胞浆受体:位于靶细胞的胞浆内,如肾上腺皮质激素受体、性激素受体。 3.胞核受体:位于靶细胞的细胞核内,如甲状腺素受体。

另外也可根据受体的蛋白结构、信息转导过程、效应性质、受体位置等特点将受体分为四类: 1.离子通道偶联受体:如N-型乙酰胆碱受体含钠离子通道。 2.G蛋白偶联受体:M-乙酰胆碱受体、肾上腺素受体等。 3.酶联受体:如胰岛素受体,甾体激素受体、甲状腺激素受体等。 有些受体具有亚型,各种受体都有特定的分布部位核特定的功能,有些细胞也有多种受体。 二丶受体特点 1.受体与配体结合的特异性 特异性现为在同一细胞或不同类型的细胞中,同一配体可能有两种或两种以上的不同受体;同一配体与不同类型受体结合会产生不同的细胞反应,例如肾上腺素作用于皮肤粘膜血管上的α受体使血管平滑肌收缩,作用于支气管平滑肌上的β受体则使其舒张。 2.配体与受体结合的饱和性 受体可以被配体饱和。特别是胞浆受体,数量较少,少量激素就可以达到饱和结合。如在对甾体激素敏感的细胞中胞浆受体的数目最高每个细胞含量为10万个,雌激素受体,每个细胞中含量只有 1000~50000个。故在一定浓度的激素作用下可以被饱和,而非特异性结合则不能被饱和。 3.功能上的有效性

细胞信号转导综述

细胞信号转导及与相关疾病的关系 姓名:赵亦天 摘要:多细胞生物体中的每一个细胞都在一定的条件下执行各自的功能,而这些功能大多具有某种关联,为了使细胞的各种功能活动能够有序的完成,则完善的细胞间的信号传导是必不可少的。 关键词:信号转导,受体 一.信号转导的概念: 细胞外的信号物质(激素,递质和细胞因子等)作用于细胞表面或细胞内受体,将细胞外信号分子所携带的信号转到细胞内的过程。信号分子作用于细胞时,不进入细胞,也不影响细胞内的过程,而是作用于细胞(核)膜的特殊蛋白分子(受体),将外界环境变化信息以新的信号形式(第二信使)传到细胞内,再引发一系列反应,调控细胞功能活动。 二.与信号转导作用有关物质的概念与性质 (1)配体:与受体发生特异性结合的活性物质。如:A.体外刺激信号(物理性:光、声、电、温度;化学性:空气、环境中的各种化学物质)B. 体内刺激信号(激素、神经递质、细胞因子、生长因子、气体分子(NO、CO、H2S)等) (2)受体:存在于细胞表面或亚细胞组分中的天然分子,具有特异性,饱和性,高亲和力等特征,在细胞内放大,传递信号,启动一系列生化反应,最终导致特定的细胞反应。 1)G蛋白藕联受体:G蛋白的结合部位在胞浆侧,与配体结合后激

活G蛋白,其本身不具备通道结构,也无酶活性,是通过与脂质双层中以及膜内侧存在的包括G蛋白等一系列信号蛋白分子之间级联式的复杂的相互作用来完成信号跨膜转导的(也称促代谢型受体)2)酶耦联受体:与G蛋白耦联受体完全不同的分子结构和特性,这一跨膜信号转导过程不需要G蛋白的参与,也没有第二信使的产生。酶耦联受体分子的胞质一侧自身具有酶的活性,或者可直接结合并激活胞质中的酶,并由此实现细胞外信号对细胞功能的调节。分为酪氨酸蛋白激酶受体,受体丝氨酸/苏氨酸激酶,受体酪氨酸磷酸酯酶,受体鸟甘酸环化酶,酪氨酸蛋白激酶结合型受体。酪氨酸蛋白激酶受体(RTK)是细胞表面一大类重要的受体家族。RTK即是受体又是酶,能够与配体结合,并把靶蛋白的酪氨酸残基磷酸化,其对应的配体为可溶性的或膜结合的多肽和蛋白类激素,包括胰岛素和各种生长因子。RTK的主要功能是控制细胞生长、分化而不是调控细胞的中间代谢;酪氨酸蛋白激酶联系的受体本身不具有酶活性,但是可以结合非受体酪氨酸蛋白激酶。受体与配体结合以后通过与之联系的非受体酪氨酸蛋白激酶的活化,磷酸化各种靶细胞的酪氨酸残基,实现信号传导;鸟苷酸环化酶是一次性跨膜蛋白受体,胞外段是配体结合部分,胞内段为鸟苷酸环化酶催化结构域。受体的配体是心房肌肉细胞分泌的一组肽类激素,心房排钠肽和脑排钠肽。特点:受体本身就是鸟苷酸环化酶,其细胞外的部分有与信号分子结合的位点,细胞内的部分有一个鸟苷酸环化酶的催化结构域,可催化GTP生成cCMP。 3)离子通道型受体:是一种同时具有受体和离子通道功能的蛋白质

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