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.2008年9月;149(9):4589-95.
doi:10.1210/en.2008-0259。 Epub 2008年6月5日。

野生型和突变型卵泡抑素对激活素、肌抑素和生长分化因子11的差异拮抗作用

附属公司

野生型和突变型卵泡抑素对激活素、肌抑素和生长分化因子11的差异拮抗作用

艾伦·L·施耐尔等。 内分泌学. 2008年9月.

摘要

卵泡抑素结合并中和TGFβ超家族成员,包括激活素、肌抑素和生长分化因子11(GDF11)。卵泡抑素-激活素复合物的晶体结构分析揭示了卵泡抑素结构域(FSD)-2和激活素之间的广泛接触,这对高亲和力相互作用至关重要。然而,与肌抑制素和GDF11结合相关的卵泡抑制素残基是否与激活素结合相关的残基不同尚不清楚。如果是这样的话,这将允许开发不抑制激活素作用的肌抑制素拮抗剂,这是开发用于治疗肌肉铸型障碍的肌抑素拮抗剂的一个理想特征。我们使用竞争性结合分析和体外生物测定,用我们的点和结构域交换卵泡抑素突变体小组来测试这一假设。我们的结果表明,激活素结合和中和主要由FSD2介导,而肌抑制素结合更依赖于FSD1,因此删除FSD2或添加额外的FSD1代替FSD2会产生激活素拮抗剂,从而大大降低激活素对抗性。然而,这些突变体也与GDF11结合,这表明需要进一步分析才能创建不会影响GDF11活性的肌抑制素拮抗剂,而GDF11可能在体内引发GDF11诱导的副作用。

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图1
图1
激活素和肌抑制素对FST突变体拮抗作用的比较。在单剂量(200 ng/ml)下测试FST突变体对抗激活素(5 ng/ml在体外生物测定,结果与在同一测定中测试的WT FST相关,因此比率为1表示与WT FST具有相同的拮抗作用。第一组代表整个FST结构域的缺失、变位或重排,而第二组和第三组的突变分别代表FSD1或-2的点突变。进一步研究了激活素拮抗作用减弱但肌抑制素拮抗活性基本保持不变的突变体。所示为至少三个实验中的一个的代表性结果。
图2
图2
激活素和肌抑制素对六个激活素选择性最大的FST突变体的拮抗作用比较。基于图1的结果,在剂量反应分析中研究了激活素和肌抑制素拮抗作用之间存在差异或代表结构域顺序或数量显著改变的六个突变体。WT FST的抑制作用如所示实线和突变FST虚线。Activin在闭合的圆肌肉抑制素在闭合三角形删除FSD 2的dFSD2突变体(A)在肌抑制素抑制(仅比WT FST略微降低)和激活素抑制(除最高剂量外未检测到)之间的差异最大。B-F,其他突变体也进行了类似的研究。所示为三个实验之一的代表性结果。
图3
图3
WT或突变FST与激活素和肌抑制素的直接结合。A、 将激活素(50 ng/孔)吸附到平板上,并增加WT或突变FST蛋白的量,持续2 h。没有任何突变与激活素结合,而WT FST在所有剂量下均可检测到。B、 WT FST和突变体与肌抑制素的结合顺序与其生物活性一致(见图2),表明突变体对肌抑制蛋白的差异结合是其差异活性的原因。所示为三个实验之一的代表性结果。
图4
图4
WT和与GDF11结合的突变体FST。A、 比较了未标记激活素或GDF11与放射性碘激活素与固相WT FST结合的能力。与激活素的结合约为GDF11的6倍,但GDF11与肌抑制素的结合相似。B、 WT FST抑制激活素活性,而dFSD2突变体如图2A所示不活跃。C、 在同一试验中,WT和dFSD2突变FST对GDF11活性的中和作用基本上没有差异,与肌抑制素的结果类似(图2A)。因此,肌抑制素选择性突变体也将结合和中和GDF11。

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引用人

工具书类

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