Recombinant Rat Uteroglobin的生物学活性

背景^[1]

三十多年前美国学者Joseph Daniel Jr.和德国人Henning Beier.几乎同时在受孕的兔子子宫内发现并报道了一种由类固醇激素诱导分泌的新蛋白,命名为blastokinin,后来被称之为Uteroglobin(UG)。研究发现UG分布十分广泛,它不仅在子宫内表达,而且可以在甲状腺、呼吸道、消化道、胰腺、前列腺、乳腺、垂体、睾丸以及外周血、尿液中以其原型或异构体的形式被检出。因此在以往的研究中UG也被称为黄体酮结合蛋白。Recombinant Rat Uteroglobin在进化上相当保守,目前小鼠、大鼠、仓鼠、兔子、猪以及人类UG蛋白的cDNA已经被分离鉴定,在物种间十分相近,这种进化上的保守性也说明UG一定会有重要的生理功能,但是直到现在它的生理功能尚不清楚。于是人们进行了大量的体内外实验,并制备了转基因小鼠,来研究UG的结构和功能。令人惊奇的是,虽然Recombinant Rat Uteroglobin并不在肾脏表达,但是敲除UG基因的小鼠却突出地表现为明显的肾脏损害,特别是与IgA肾病的临床和病理相似的特征,所以Recombinant Rat Uteroglobin成为人们研究肾脏疾病发病机理的新的突破点之一。

Recombinant Rat Uteroglobin的结构特性^[2]

X线衍射技术发现Recombinant Rat Uteroglobin是一个同源二聚体蛋白,具有两个亚基,由两个二硫键共价结合,一个位于Cys-3和Cys-69'之间,另一个位于Cys-3'和Cys-69之间,两个亚基在空间上成反向平衡结构,每个亚基由70个氨基酸组成,含有四个α螺旋,在α螺旋2和α螺旋3之间存在转角。二聚体在空间构象上形成三个空洞C1、C2、C3。C1存在于两个亚基之间,除Tyr-21和Tyr-21'外均是由疏水的氨基酸残基构成;C2和C3位于每个亚基的内部,由α螺旋1、α螺旋2和α螺旋3构成,存在大量的疏水氨基酸。Recombinant Rat Uteroglobin的结构特点在物种间极其相似。

Recombinant Rat Uteroglobin的生物学活性^[3]

最初人们发现Recombinant Rat Uteroglobin的生物学功能是结合黄体酮、多氯联苯以及视黄醇等,但其结合的意义不清,可能Recombinant Rat Uteroglobin可以作为某些类固醇激素的载体以降低其对早期发育胚胎的毒性作用。UG被认为是黄体酮的受孕相关免疫抑制作用的介质,为一“天然的免疫抑制剂”。随着研究的深入,有实验证明Recombinant Rat Uteroglobin可以保护胚胎免于母体的免疫攻击而认为UG具有免疫调节的作用,这种免疫调节作用可以被转氨酶所放大,而且在相关实验中发现UG恰恰是转氨酶的底物。Recombinant Rat Uteroglobin最基本的表达发生在支气管上皮,而支气管上皮与大量的外环境抗原相接触,这说明Recombinant Rat Uteroglobin是非特异的免疫活动的调节者。

参考文献

[1] Zhang Z,Kundu GC,Yuan CJ,et al.Science,1997;276:1408～ 1412

[2] Mukherjee AB,Kundu GC,Mantile-Selvaggi G,et al.Cell Mol Life Sci,1999;55:771～ 87

[3] Manjunath R,Chung SI,Mukherjee AB.Biochem Biophys Res Commun,1984;121:400～ 407