PTH1R的細胞模型
發(fā)布時間:2025/09/05分類:技術文章來源: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 多個成員。GPCR 信號傳導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)序列保守性進行分類，可分為五個不同的類別，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胞外結構域 （ECD），并被能與ECD 和受體的跨膜結構域相結合的肽配體激活。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)育中起著關鍵作用。可由兩種內(nèi)源性肽配體激活，即甲狀旁腺激素（parathyroid hormone， PTH）和PTH相關蛋白（PTHrP），它們具有不同的生物學功能。PTH由甲狀旁腺分泌，通過觸發(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)細胞增殖和分化。此外，腫瘤分泌的PTHrP會促進轉移和疾病進展，是癌癥相關高鈣血癥的最常見原因。
目前，已有三種 PTH1R 激動劑已被批準用于治療骨質(zhì)疏松癥和甲狀旁腺功能減退癥。同時，PTH1R 拮抗作用和反向激動作用也為治療原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進癥 （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的核心結構包括N端胞外結構域（ECD）、7次跨膜結構域（7TMD，由七個跨膜α螺旋和連接環(huán)組成）和C端胞內(nèi)結構域。PTH 或 PTHrP 的氨基末端肽與PTH1R的ECD結合后，會導致 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。當達到足夠的局部細胞內(nèi)濃度時，cAMP 激活 PKA，PKA 易位到細胞核，在核內(nèi)磷酸化 CREB，從而能夠在特定基因上轉錄 cAMP 響應元件，從而調(diào)控成骨細胞分化和鈣磷代謝。PTH1R 信號傳導可以發(fā)生在細胞表面，或者對于 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Gα12/13/RhoA/PLD通路調(diào)控細胞骨架重組和胞內(nèi)脂質(zhì)代謝，影響細胞形態(tài)與功能。
PTH1R與β-arrestin（特別是β-arrestin-1）結合后，可激活ERK-1/2/MAPK通路，延長cAMP信號的持續(xù)時間，并促進細胞外信號響應。內(nèi)體信號傳導的終止與逆轉錄聚體分選蛋白的 β-抑制素復合物交換相關，并受到 vATP 酶介導的囊泡酸化的促進。vATP酶被cAMP依賴性PKA激活，從而建立負反饋回路。PTH1R 激活細胞內(nèi)持續(xù)時間和起源位置不同的 cAMP 信號傳導為配體定向的細胞反應多樣化提供了潛在機制。這一通路既可通過G蛋白依賴途徑，也可通過G蛋白非依賴的β-arrestin直接激活。值得注意的是，β-arrestin依賴性信號在骨代謝中具有獨特作用，例如通過β-arrestin介導的ERK激活，促進成骨細胞合成代謝，且不刺激骨吸收，對于骨的合成代謝發(fā)揮獨特的生理功能。
關于PTH1R，目前常用的靶向療法主要聚焦于PTH1R的激動劑與拮抗劑，已有多款藥物批準上市：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。
關于PTH1R在研的部分藥物進展如下表所示：
PTH1R的細胞模型
為助力PTH1R靶點藥物研發(fā)，南京科佰開發(fā)了PTH1R
CHO、PTH1R CRE-Luc HEK293和PTH1R β-Arrestin CHO細胞篩選模型，產(chǎn)品驗證結果如下：
PTH1R CHO CBP71458
Figure 3. HTRF cAMP Assay with PTH1R CHO (C1).
PTH1R CRE-Luc HEK293 CBP71477
Figure 4.通過Ultra熒光素酶檢測試劑盒CBPH0001檢測熒光素酶測定激動劑在 PTH1R CRE-Luc HEK293 （C16） 中的劑量反應。
PTH1R β-Arrestin CHO CBP71480
Figure 5.Dose Response of Agonists in PTH1R β-Arrestin CHO (C36).
