Proteomic identification and functional validation of activins and bone morphogenetic protein 11 as candidate novel muscle mass regulators

doi:10.1210/me.2008-0290

.2008年12月；22(12):2689-702.

doi:10.1210/me.2008-0290。 Epub 2008年10月16日。

激活素和骨形态发生蛋白11作为候选新型肌肉质量调节剂的蛋白质组鉴定和功能验证

塔提亚纳·苏扎（Tatyana A Souza）¹, 陈宣, 郭永静, 巴黎萨瓦, 张继敏, 詹妮弗·希尔, 保罗·雅沃斯基, 邱永昌

附属公司

PMID： 18927237
预防性维修识别码：项目编号：5419403
DOI（操作界面）： 10.1210/me.2008-0290

激活素和骨形态发生蛋白11作为候选新型肌肉质量调节剂的蛋白质组鉴定和功能验证

塔提亚纳·苏扎（Tatyana A Souza）等。分子内分泌学. 2008年12月.

.2008年12月；22（12）：2689-702。

doi:10.1210/me.2008-0290。 Epub 2008年10月16日。

作者

塔提亚纳·苏扎（Tatyana A Souza）¹, 陈宣, 郭永静, 巴黎萨瓦, 张继敏, 詹妮弗·希尔, 保罗·雅沃斯基, 邱永昌

附属

¹美国马萨诸塞州剑桥市惠氏研究所生物技术部，邮编：02149。

PMID： 18927237
预防性维修识别码：下午5141403
DOI（操作界面）： 10.1210/me.2008-0290

摘要

肌生长抑制素是一种分泌型TGF-β家族成员，控制骨骼肌生长。携带肌肉生长抑制素基因天然失能突变的人类、牛和狗以及肌肉生长抑素基因敲除小鼠的骨骼肌质量显著增加。用抗肌生长抑素抗体治疗成年小鼠也会导致肌肉质量显著增加。然而，用可溶形式的激活素II型受体（ActRII）B治疗的肌抑制素敲除小鼠的肌肉质量增加了15-25%，表明除肌抑制酶外，至少还有一种额外配体起到限制肌肉生长的作用。在这里，使用可溶性ActRII和-IIB片段结晶蛋白从人和小鼠血清中亲和纯化其天然配体。利用基于质谱的蛋白质组学和体外结合分析，我们已经确定并证实了TGF-β家族的一些成员，包括肌抑素、激活素-a、-B和-AB、骨形态发生蛋白（BMPs）-9、-10和-11与这两种ActRII结合。其中许多因子，如BMPs-11、-9和-10首次在体循环中发现，表明这些配体也可能以内分泌方式发挥作用。利用启动子特异性基因报告分析，我们证明可溶性ActRIIB片段结晶蛋白可以抑制这些配体诱导的典型信号传导。此外，像肌抑制素一样，这些因子能够阻止成肌细胞分化为肌管。然而，除了肌抑制素外，只有BMP-11、激活素-A、-B和-AB可以被两种可溶性AcTRIs阻止抑制成肌细胞到肌管的分化，因此它们可能是肌肉生长的潜在新调节器。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
从BALB/c小鼠血清中亲和纯化AcTRIB-Fc-相互作用蛋白用ActRIIB-Fc拉下的蛋白质银染色还原凝胶(*右车道*)和Fc-控制蛋白(*左车道*)如图所示。将实验通道和对照通道全部切除成大约30个凝胶切片，用于随后的比较蛋白质组学分析。显示了含有TGF-β家族因子的凝胶片。MW，分子量。

**图2。**
从小鼠血清中的ActRIIB-Fc下拉物中获得了来自Myostatin的已识别肽的代表性片段离子光谱和类似胰蛋白酶肽的BMP-11 MS/MS光谱（图A）和BMP-11（图B）。m/z，质量荷电比。

**图3。**
确认ActRII-Fc受体和鉴定的配体之间的特异性和直接结合将每个重组生长因子（250ng）掺入PBS中的1%BSA中，并用与琼脂糖珠预偶联的ActRII-Fc、ActRIIB-Fc或Fc对照蛋白拉下。洗脱的蛋白质在还原性SDS-PAGE凝胶上运行，并用因子特异性抗体进行免疫印迹（BMP-10除外，BMP-10通过银染检测）。A–G、重组肌生长抑制素、激活素A、B和AB以及BMP-9、-10和-11均通过ActRII和-IIB-Fc进行了特异性纯化，而（H–I）TGF-β与Fc-控制蛋白以及受体-Fc无特异性相互作用。控制通道包含250 ng的每个重组因子。IP，免疫沉淀。

**图4。**
ActRIIB-Fc可以使用监测Smad2,3[pGL3-（CAGA）的报告基因构建物中和除TGF-β外所有配体的Smad信号活性₁₂]或Smad1,5,8（pBRE-Luc9）信号传导，ActRIIB-Fc能够以剂量依赖的方式抑制所有配体的配体介导信号传导，TGF-β除外。联合抑制曲线表明ActRIIB-Fc具有中和Smad信号的潜力。为了激活记者，在他们的EC中添加了配体₅₀浓度：GDF-8，30 ng/ml；GDF-11，11 ng/ml；转化生长因子β，0.35纳克/毫升；激活素A，11纳克/毫升；激活素B，5 ng/ml；激活素AB，11纳克/毫升；BMP-9，1纳克/毫升；BMP-10，30纳克/毫升。

**图5。**
已识别配体抑制C₂C类₁₂细胞分化，这种抑制被ActRII/IIB-Fc的A、C中和₂C类₁₂细胞在DM中培养96h后分化为长肌管，此过程不受添加Fc-控制蛋白（8:1摩尔比）的影响。然而，（B）所有已鉴定的配体，包括BMP-2，以4μg/ml的浓度添加，都可以抑制C的分化₂C类₁₂细胞变成肌管(*左侧面板*). 添加ActRIIB-Fc(*右侧面板*)或ActRII-Fc(*中间面板*)配体处理前可有效中和肌抑制素、BMP-11、激活素A、激活剂B、激活素AB的抑制作用，但不能有效中和TGF-β、BMP-9和BMP-2的抑制作用。ActRIIB-Fc可以减弱BMP-10的抑制作用，但在测试的最高浓度下（摩尔比为8:1），ActRII-Fc只能部分抑制BMP-10。抑制所需的配体受体-Fc蛋白的最小摩尔比显示为*面板右侧*.

**图6。**
MyoD、Myogenin和p21在配体治疗C反应中的表达₂C类₁₂细胞在DM（2%马血清）中培养96小时，存在（+）或不存在（−）指定配体，以8μg/ml添加。细胞裂解物在还原性SDS-PAGE凝胶上运行，并对p21、myoD、肌生成素和β-肌动蛋白蛋白进行免疫印迹。除激活素A外，所有配体处理后，肌生成素和p21均下调。相比之下，仅当使用BMP-9和-10处理时，MyoD水平下调。

**图7。**
BMP-9和-10在C期诱导AP活性₂C类₁₂细胞分化C₂C类₁₂细胞在DM（2%马血清）中单独培养96小时，或在指定剂量的肌肉生长抑制素、BMP-2、-9或-10的存在下培养96小时(*白色条*0.2μg/ml；*浅灰色条*0.5μg/ml；*深灰色条*，1μg/ml；*黑色条*，4μg/ml）。AP活性以释放的荧光单位除以每个孔中的蛋白质浓度进行测量。*误差线*表明标准偏差在三个重复中。BMP-9治疗(*P（P）*<0.001，学生t吨试验）或BMP-10(*P（P）*=0.002，学生的t吨试验），但不使用肌抑制素，导致AP活性显著增加，这与BMP-2处理的细胞相似(*P（P）*<0.001，学生t吨测试）。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

用双重抗ActRIIA/IIB抗体阻断激活素II型受体对促进骨骼肌最大肥大至关重要。
Morvan F、Rondeau JM、Zou C、Minetti G、Scheufler C、Scharenberg M、Jacobi C、Brebbia P、Ritter V、Toussaint G、Koelbing C、Leber X、Schilb A、Witte F、Lehman S、Koch E、Geisse S、Glass DJ、Lach-Trifilieff E。 Morvan F等人。美国国家科学院院刊2017年11月21日；114(47):12448-12453. doi:10.1073/pnas.1707925114。Epub 2017年11月6日。美国国家科学院院刊2017。 PMID：29109273 免费PMC文章。
新型激活素靶向治疗药物的开发。
Chen JL、Walton KL、Al-Musawi SL、Kelly EK、Qian H、La M、Lu L、Lovrecz G、Ziemann M、Lazarus R、El-Osta A、Gregorevic P、Harrison CA。陈振龙等。分子热学。2015年3月；23(3):434-44. doi:10.1038/mt.2014.221。Epub 2014年11月17日。分子热学。2015 PMID：25399825 免费PMC文章。
骨形态发生蛋白。
陈D，赵M，蒙迪GR。 Chen D等。生长因子。2004年12月；22(4):233-41. doi:10.1080/08977190412331279890。生长因子。2004 PMID：15621726 审查。
通过激活素受体的信号转导途径作为肌肉骨骼疾病和癌症的治疗靶点。
Tsuchida K、Nakatani M、Uezumi A、Murakami T、Cui X。 Tsuchida K等人。 Endocr J.2008年3月；55(1):11-21. doi:10.1507/endocrj.kr-110。Epub 2007年9月14日。 Endocr J.2008。 PMID：17878607 审查。
TGFβ超家族成员介导雄激素剥夺疗法诱导雄性小鼠肥胖虚弱。
Pan C、Singh S、Sahasrabudhe DM、Chakkalakal JV、Krolewski JJ、Nastiuk KL。 Pan C等人。内分泌学。2016年11月；157(11):4461-4472. doi:10.1210/en.2016-1580。Epub 2016年9月9日。内分泌学。2016 PMID：27611336 免费PMC文章。

查看所有类似文章

引用人

综述：基因编辑在鱼类和水产医学中的最新应用。
Gutási A、Hammer SE、El-Matbouli M、Saleh M。 Gutási A等人。动物（巴塞尔）。2023年4月4日；13(7):1250. doi:10.3390/ani13071250。动物（巴塞尔）。2023 PMID：37048506 免费PMC文章。审查。
特异性胶原肽对地塞米松所致小鼠肌肉萎缩的预防作用。
Oh J、Park SH、Kim DS、Choi W、Jang J、Rahmawati L、Jang WY、Lim HK、Hwang JY、Gu GR、Geum JH、Choi-SY、Kim JH和Cho JY。 Oh J等人。分子。2023年2月18日；28(4):1950. doi:10.3390/分子28041950。分子。2023 PMID：36838938 免费PMC文章。
评估生长分化因子-11、生长分化因子-8及其结合蛋白、卵泡抑素和卵泡抑制素样蛋白-3与老年人骨骼肌质量、肌肉力量和身体功能的相关性。
Cawthon PM、Patel S、Newman AB、Bhasin S、Peng L、Tracy RP、Kizer JR、Lee SJ、Ferrucci L、Ganz P、LeBrasseur NK、Cummings SR。 Cawthon PM等人。老年医学杂志。2023年10月28日；78(11):2051-2059. doi:10.1093/gerona/glad045。 Gerontol生物科学与医学科学杂志。2023 PMID：36752218 免费PMC文章。
激活素A通过MEF2C依赖性肌生成障碍导致肌肉萎缩。
Loumaye A、Lause P、Zhong X、Zimmers TA、Bindels LB、Thissen JP。 Loumaye A等人。细胞。2022年3月25日；11（7）:1119。doi:10.3390/cells11071119。细胞。2022 PMID：35406681 免费PMC文章。
联合抑制Myostatin和Activin A可改善G610C成骨不全小鼠模型的股骨性能。
Omosule CL、Joseph D、Weiler B、Gremminger VL、Silvey S、Jeong Y、Rafique A、Krueger P、Kleiner S、Phillips CL。 Omosule CL等人。骨矿工研究杂志，2022年5月；37（5）：938-953。doi:10.1002/jbmr.4529。Epub 2022年3月9日。骨矿工研究杂志2022。 PMID：35195284 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. McPherron AC，Lawler AM，Lee SJ 1997。一个新的TGF-β超家族成员对小鼠骨骼肌质量的调节。自然387:83–90-公共医学
1. McPherron AC，Lee SJ 1997。肌肉生长抑制素基因突变导致牛双肌肉萎缩。美国国家科学院院刊94:12457–12461-项目管理咨询公司-公共医学
1. Schuelke M、Wagner KR、Stolz LE、Hubner C、Riebel T、Komen W、Braun T、Tobin JF、Lee SJ，2004年。一名儿童肌肉生长抑制素突变与粗大肌肥大相关。《新英格兰医学杂志》350:2682–2688-公共医学
1. Mosher DS、Quignon P、Bustamante CD、Sutter NB、Mellersh CS、Parker HG、Ostrander EA 2007。肌肉生长抑制素基因的突变增加了杂合子狗的肌肉质量并提高了比赛成绩。公共科学图书馆基因3:e79-项目管理咨询公司-公共医学
1. 谢尔顿GD，Engvall E 2007。whippet犬的粗大肌肉肥大是由肌肉生长抑制素基因突变引起的。神经肌肉疾病17:721–722-公共医学

出版物类型

行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

LinkOut-更多资源

全文源
其他文献来源
- 镜片-专利引文

[1] McPherron AC，Lawler AM，Lee SJ 1997。一个新的TGF-β超家族成员对小鼠骨骼肌质量的调节。自然387:83–90-公共医学

[2] McPherron AC，Lawler AM，Lee SJ 1997。一个新的TGF-β超家族成员对小鼠骨骼肌质量的调节。自然387:83–90-公共医学

[3] McPherron AC，Lee SJ 1997。肌肉生长抑制素基因突变导致牛双肌肉萎缩。美国国家科学院院刊94:12457–12461-项目管理咨询公司-公共医学

[4] McPherron AC，Lee SJ 1997。肌肉生长抑制素基因突变导致牛双肌肉萎缩。美国国家科学院院刊94:12457–12461-项目管理咨询公司-公共医学

[5] Schuelke M、Wagner KR、Stolz LE、Hubner C、Riebel T、Komen W、Braun T、Tobin JF、Lee SJ，2004年。一名儿童肌肉生长抑制素突变与粗大肌肥大相关。《新英格兰医学杂志》350:2682–2688-公共医学

[6] Schuelke M、Wagner KR、Stolz LE、Hubner C、Riebel T、Komen W、Braun T、Tobin JF、Lee SJ，2004年。一名儿童肌肉生长抑制素突变与粗大肌肥大相关。《新英格兰医学杂志》350:2682–2688-公共医学

[7] Mosher DS、Quignon P、Bustamante CD、Sutter NB、Mellersh CS、Parker HG、Ostrander EA 2007。肌肉生长抑制素基因的突变增加了杂合子狗的肌肉质量并提高了比赛成绩。公共科学图书馆基因3:e79-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Mosher DS、Quignon P、Bustamante CD、Sutter NB、Mellersh CS、Parker HG、Ostrander EA 2007。肌肉生长抑制素基因的突变增加了杂合子狗的肌肉质量并提高了比赛成绩。公共科学图书馆基因3:e79-项目管理咨询公司-公共医学

[9] 谢尔顿GD，Engvall E 2007。whippet犬的粗大肌肉肥大是由肌肉生长抑制素基因突变引起的。神经肌肉疾病17:721–722-公共医学

[10] 谢尔顿GD，Engvall E 2007。whippet犬的粗大肌肉肥大是由肌肉生长抑制素基因突变引起的。神经肌肉疾病17:721–722-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

你的RSS订阅源

激活素和骨形态发生蛋白11作为候选新型肌肉质量调节剂的蛋白质组鉴定和功能验证

附属

激活素和骨形态发生蛋白11作为候选新型肌肉质量调节剂的蛋白质组鉴定和功能验证

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源