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1、临床医学论文•人生长激素结合蛋白的结构及功能【关键词】人生长激素结合蛋白随着医学界对人生长激素(humangowthhormone,hGH)促生长、发育等生理机制研处的深入，生长激索胰岛索样生长因子(insulin1ikegrowthfactor,IGF)轴的功能、机制也越来越被人们所重视。现已证实，GH在体内的生理功能主要是通过结合人生长激素受体(humangrowthhormonereceport,hGHR),受体二聚后启动信号转导來完成。但还涉及到与人生长激素结合蛋白(humangrowthhormonebindingprotein,hGHBP)的
2、功能联系，则需进一步探讨。hGHBP由hGHR胞外段经蛋白水解酶水解获得［1,2］。其确切的生理功能还不十分清楚,一般认为它主耍是与hGH结合，延长hGH半衰期，降低GH的体内清除率［3］。而越来越多的研究表明它与GH、GHR间的功能联系紧密，除了能够调节GH的生物活性外，还可能参与调节GHR基因的表达和转录，核内信号转导等［4］。木文就hGHBP的形成、结构及功能等方面做一综述。1人生长激素受体已获人、兔、小鼠、大鼠、羊、牛、猪、鸽子、猴等共十几个种属GH受体cDNA克隆。人GHRcDNA共编码638个氨基酸，其屮包括一个由18个氨基酸组成的信号肽。成
3、熟的人GHR分子是一个含620个氨基酸的单链糖蛋白，其中N端246个氨基酸含5个潜在的糖基化位点，位于细胞外，构成激素结合结构域;第247270为强疏水性氨基酸构成的跨膜区;C端350个氨基酸位于胞内，构成信号转导域［5］。与INS、PDGF等生长因子受体不同的是其胞内区不具冇内在的Tyr蛋口激酶活性。基于cDNA推导的氨基酸序列，GHR分子量应为70KD,但事实上共价交连技术所证实的人IM9淋巴细胞表面GHR分子量为104KD,人肝细胞表面GHR分了量为124KD,这种表观分了量上的差异是由N糖基化和泛肽引起的［6］。2人生长激素结合蛋白在动物的血浆中
4、，许多激素都具有特异的、高亲和力的结合蛋口。迄今人们已阐明了卬状腺素、类固醇激素、肽类激素等的特异结合蛋白。早在上世纪六十年代初就有人推测GH在血浆中有其蛋白质的结合形式，但直到1986年，美国的Baumann等［7］首先证实了动物血浆中存在GH的特异性结合蛋口。他们发现，1251标记的hGH在血屮可同蛋白质特异的结合在一起。2.1人生长激索结合蛋白的产生hGHBP是由人GHR胞外段经特异蛋白水解酶剪切获得。已发现整合到细胞膜上的肿瘤坏死因子a转化酶(TACE)是这种剪切作用中很重要的一种酶［1,2］,转染了兔GHR并敲除TACE酶基因小鼠的纤维母细胞失
5、去了产生可溶性GHBP的能力。TACE是一种整合到细胞膜上的金属蛋口水解酶(ADAMs)o它的酶解依赖锌离子的作用。一些活性因子(如血小板生长因子)也对GHBP产生有一定的作用。但GHBP产生的分子调节机制未完全清楚。冇学者发现GH诱导的受体二聚后能减缓受体外段蛋白的水解。另一方面GH的存在对TACEIW与GHR之间的作用又必不可少⑵。2.2人生长激索结合蛋白种类、结构根据GHBP与GH的亲和性不同可分为两类：一种是对热不稳定，高亲和力，低容量的GHBP(highaffinitygrowthhormonebindingprotein,HGHBP),是由B
6、aumann和Herington两个研究小组独立发现。HGHBP是单链的酸性糖蛋白，分子量为61KD,等电点为5.0,经凝胶层析和亲和层析纯化，用凝胶过滤，SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western印迹所测定的分子量沟接近來61KD,与一个GH分子结合形成的复合物为85KDo它与GH结合的亲和常数为3.9X109M,结合容量为0.9nMoGHBP的多肽链骨架由246个氨基酸残基组成，只占整个分子量的一半左右，另一半则是糖基化成分。有资料证实，糖基化成分并非为GHBP功能所需，GHBP在人血清中约为InM浓度。GHBP与GHR的关系很大，人GHBP具冇同GH
7、R胞外相似的结构和生物免疫活性，在家兔证明GHBP与细胞外GHR氨基酸顺序一致。高亲和性GHBP与22KD的GH冇特异性的结合。高亲和性GHBP分子折叠成两个结构极其相近的功能域，每个功能域都由两个反向平行的B片层组成，B片层结构则分别曲3个和4个肽链段构成，位于氨基末端的功能域出第1到第123位氨基酸残基组成，是GHBP的结合域，其屮冇3个二硫键对维持其结合功能至关重要［8］。据报道，结合部位很可能在二硫键富集区。位于竣基末端的功能域由第128到238位氨基酸残基组成，是GHBPGH复合物中两个GHBP分子相互连接的部位。1991年Cumningh等［
8、8］用定点空变法证明2个GHR分子共同结合着一个分子的GH。在GHRGH复合物中
