В 2005 году австралийский патолог и исследователь Томас Джон Мартин обнаружил, что PTHrP, вырабатываемый остеобластами, является физиологическим регулятором формирования костей . [6] Мартин и Мяо и др. продемонстрировали, что специфическая для остеобластов абляция PTHrP у мышей приводит к остеопорозу и нарушению формирования костей как in vivo, так и ex vivo, что повторяет фенотип мышей с гаплонедостаточностью PTHrP. Этими открытиями они продемонстрировали, что PTHrP играет центральную роль в физиологической регуляции формирования костей, способствуя привлечению и выживанию остеобластов. Он также может играть роль в физиологической регуляции резорбции костей , усиливая формирование остеокластов . [6]
Прорезывание зубов
PTHrP имеет решающее значение во внутрикостной фазе прорезывания зубов, где он действует как сигнальная молекула для стимуляции локальной резорбции кости. [7] Без PTHrP костная крипта, окружающая зубной фолликул, не будет резорбироваться, и, следовательно, зуб не прорежется. В контексте прорезывания зубов PTHrP секретируется клетками редуцированного эпителия эмали. [8]
PTHrP по своей функции связан с паратиреоидным гормоном (PTH). Когда опухоль секретирует PTHrP, это может привести к гиперкальциемии . [11] Поскольку иногда это первый признак злокачественности , гиперкальциемия, вызванная PTHrP, считается паранеопластическим явлением . PTHrP отвечает за большинство случаев гуморальной гиперкальциемии злокачественности.
PTHrP имеет тот же N-терминальный конец, что и паратиреоидный гормон, и поэтому может связываться с тем же рецептором, рецептором PTH I типа ( PTHR1 ). [12] PTHrP может имитировать большинство действий PTH, включая увеличение резорбции костей и дистальной канальцевой реабсорбции кальция, а также ингибирование проксимального канальцевого транспорта фосфата. PTHrP не обладает обычным ингибированием по принципу обратной связи, как PTH. [13]
Однако ПТГрП оказывает менее продолжительное действие на активацию ПТГР1, чем ПТГ, что может объяснить, по крайней мере частично, его сниженную способность стимулировать выработку 1,25-дигидроксивитамина D (1,25(OH) 2 витамина D) и косвенно абсорбцию кальция в кишечнике посредством действия по повышению циркулирующих уровней 1,25(OH) 2 витамина D. [14]
Пластина роста
PTHrP находится в пролиферативной зоне пластины роста. Это один из основных белков, регулирующих активность мезенхимальных стволовых клеток. Текущие исследования показывают, что PTHrP способствует пролиферации хондроцитов ранней фазы и подавляет их дифференциацию в гипертропические хондроциты. Он участвует в отрицательной обратной связи с Indian Hedgehog (Ihh). [15]
Белок был впервые выделен в 1987 году группой Томаса Дж. Мартина в Мельбурнском университете . [17] [18] Мяо и др . показали, что нарушение гена PTHrP у мышей вызывает летальный фенотип и отчетливые аномалии костей, что позволяет предположить, что PTHrP имеет физиологическую функцию. [19]
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000087494 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000048776 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Лю С, Шао Г, Лу И, Сюэ М, Лян Ф, Чжан З, Бай Л (2018). «Паратиреоидный гормон-связанный белок (1-40) усиливает поглощение кальция энтероцитами крысы через рецептор PTHR1 и сигнализацию протеинкиназы Cα/β». Клеточная физиология и биохимия . 51 (4): 1695–1709 . doi : 10.1159/000495674 . PMID 30504697. S2CID 54474550.
^ ab Martin TJ (сентябрь 2005 г.). «PTHrP, полученный из остеобластов, является физиологическим регулятором формирования костей». Журнал клинических исследований . 115 (9): 2322– 2324. doi :10.1172/JCI26239. PMC 1193889. PMID 16138187 .
^ Wise GE, King GJ (май 2008). «Механизмы прорезывания зубов и ортодонтического перемещения зубов». Journal of Dental Research . 87 (5): 414– 434. doi :10.1177/154405910808700509. PMC 2387248. PMID 18434571 .
^ Philbrick WM, Dreyer BE, Nakchbandi IA, Karaplis AC (сентябрь 1998 г.). «Паратиреоидный гормон-связанный белок необходим для прорезывания зубов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (20): 11846– 11851. Bibcode : 1998PNAS ...9511846P. doi : 10.1073/pnas.95.20.11846 . PMC 21728. PMID 9751753.
^ Hens JR, Dann P, Zhang JP, Harris S, Robinson GW, Wysolmerski J (март 2007 г.). «BMP4 и PTHrP взаимодействуют, стимулируя протоковой рост во время эмбрионального развития молочной железы и ингибируя индукцию волосяного фолликула». Development . 134 (6): 1221– 1230. doi :10.1242/dev.000182. PMID 17301089. S2CID 25109329.
^ Hens JR, Wysolmerski JJ (2005). «Ключевые этапы развития молочной железы: молекулярные механизмы, участвующие в формировании эмбриональной молочной железы». Breast Cancer Research . 7 (5): 220–224 . doi : 10.1186/bcr1306 . PMC 1242158. PMID 16168142 .
^ Broadus AE, Mangin M, Ikeda K, Insogna KL, Weir EC, Burtis WJ, Stewart AF (сентябрь 1988 г.). «Гуморальная гиперкальциемия рака. Идентификация нового пептида, подобного паратиреоидному гормону». The New England Journal of Medicine . 319 (9): 556– 563. doi :10.1056/NEJM198809013190906. PMID 3043221.
^ Jüppner H, Abou-Samra AB, Freeman M, Kong XF, Schipani E, Richards J, et al. (Ноябрь 1991). "AG-белок-связанный рецептор паратиреоидного гормона и пептид, связанный с паратиреоидным гормоном". Science . 254 (5034): 1024– 1026. Bibcode :1991Sci...254.1024J. doi :10.1126/science.1658941. PMID 1658941.
^ Stewart AF (январь 2005 г.). «Клиническая практика. Гиперкальциемия, связанная с раком». The New England Journal of Medicine . 352 (4): 373– 379. doi :10.1056/NEJMcp042806. PMID 15673803.
^ Nissenson RA (январь 2003). «Паратиреоидный гормон». В Henry HL, Norman AW (ред.). Энциклопедия гормонов. Нью-Йорк: Academic Press. стр. 146–153 . doi :10.1016/B0-12-341103-3/00233-3. ISBN978-0-12-341103-7. Получено 12 октября 2022 г. .
^ Кроненберг, Х. М. «PTHrP и развитие скелета». Анналы Нью-Йоркской академии наук 1068, № 1 (1 апреля 2006 г.): 1–13. https://doi.org/10.1196/annals.1346.002.
^ Мартин Т.Дж., Мосли Дж.М., Джиллеспи М.Т. (1991). «Белок, связанный с паратиреоидным гормоном: биохимия и молекулярная биология». Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 26 ( 3–4 ): 377–395 . doi :10.3109/10409239109114073. PMID 1935171.
^ US5460978A, Martin TJ, Moseley JM, Kemp BE, Wettenhall RE, «Белок, активный при гуморальной гиперкальциемии злокачественных новообразований — PthrP», опубликовано 24 октября 1995 г.
^ Miao D, He B, Jiang Y, Kobayashi T, Sorocéanu MA, Zhao J, et al. (сентябрь 2005 г.). «PTHrP, полученный из остеобластов, является мощным эндогенным анаболическим агентом для костей, который изменяет терапевтическую эффективность вводимого PTH 1-34». Журнал клинических исследований . 115 (9): 2402– 2411. doi :10.1172/JCI24918. PMC 1193882. PMID 16138191 .
^ Cingolani G, Bednenko J, Gillespie MT, Gerace L (декабрь 2002 г.). «Молекулярная основа распознавания неклассического сигнала ядерной локализации импортином бета». Molecular Cell . 10 (6): 1345– 1353. doi : 10.1016/S1097-2765(02)00727-X . PMID 12504010.
^ Lam MH, Hu W, Xiao CY, Gillespie MT, Jans DA (март 2001 г.). «Молекулярное препарирование ядерного сигнала нацеливания паратиреоидного гормона, распознаваемого импортином бета1». Biochemical and Biophysical Research Communications . 282 (2): 629– 634. doi :10.1006/bbrc.2001.4607. PMID 11401507.
^ Conlan LA, Martin TJ, Gillespie MT (сентябрь 2002 г.). «COOH-конец паратиреоидного гормона-связанного белка (PTHrP) взаимодействует с бета-аррестином 1B». FEBS Letters . 527 ( 1– 3): 71– 75. doi :10.1016/S0014-5793(02)03164-2. PMID 12220636. S2CID 83640616.
Дальнейшее чтение
Miao D, Li J, Xue Y, Su H, Karaplis AC, Goltzman D (август 2004 г.). «Пептид, связанный с паратиреоидным гормоном, необходим для увеличения объема трабекулярной кости у мышей с нулевым уровнем паратиреоидного гормона». Эндокринология . 145 (8): 3554–3562. doi : 10.1210 /en.2003-1695 . PMID 15090463.
Casey ML, MacDonald PC (октябрь 1996 г.). «Система вазоактивного пептида, связанного с эндотелином и паратиреоидным гормоном, в человеческом эндометрии: модуляция с помощью трансформирующего фактора роста-бета». Human Reproduction . 11 (Suppl 2): 62– 82. doi :10.1093/humrep/11.suppl_2.62. PMID 8982748.
Lam MH, Thomas RJ, Martin TJ, Gillespie MT, Jans DA (август 2000 г.). «Ядерная и ядрышковая локализация паратиреоидного гормон-связанного белка». Иммунология и клеточная биология . 78 (4): 395– 402. doi :10.1046/j.1440-1711.2000.00919.x. PMID 10947864. S2CID 23048105.
Fiaschi-Taesch NM, Stewart AF (февраль 2003 г.). "Мини-обзор: паратиреоидный гормон-связанный белок как интракринный фактор — механизмы перемещения и функциональные последствия". Эндокринология . 144 (2): 407– 411. doi : 10.1210/en.2002-220818 . PMID 12538599.
Jans DA, Thomas RJ, Gillespie MT (2003). Паратиреоидный гормон-связанный белок (PTHrP): нуклеоцитоплазматический челночный белок с различными паракринными и интракринными ролями . Витамины и гормоны. Т. 66. С. 345–84 . doi :10.1016/S0083-6729(03)01010-0. ISBN978-0-12-709866-1. PMID 12852260.
Maioli E, Fortino V, Pacini A (декабрь 2004 г.). «Белок, связанный с паратиреоидным гормоном при преэклампсии: связь между материнскими и фетальными нарушениями». Biology of Reproduction . 71 (6): 1779– 1784. doi : 10.1095/biolreprod.104.030932 . PMID 15286039. S2CID 27542199.
Fenton AJ, Kemp BE, Kent GN, Moseley JM, Zheng MH, Rowe DJ и др. (октябрь 1991 г.). «Карбоксильный концевой пептид из белка, связанного с паратиреоидным гормоном, ингибирует резорбцию костей остеокластами». Эндокринология . 129 (4): 1762– 1768. doi :10.1210/endo-129-4-1762. PMID 1915066.
Fenton AJ, Kemp BE, Hammonds RG, Mitchelhill K, Moseley JM, Martin TJ, Nicholson GC (декабрь 1991 г.). «Мощный ингибитор остеокластической резорбции костей в высококонсервативном пентапептидном регионе паратиреоидного гормона-связанного белка; PTHrP[107-111]». Эндокринология . 129 (6): 3424– 3426. doi :10.1210/endo-129-6-3424. PMID 1954916.
Moniz C, Burton PB, Malik AN, Dixit M, Banga JP, Nicolaides K и др. (декабрь 1990 г.). «Пептид, связанный с паратиреоидным гормоном, в нормальном развитии плода человека». Журнал молекулярной эндокринологии . 5 (3): 259– 266. doi :10.1677/jme.0.0050259. PMID 2288637.
Hammonds RG, McKay P, Winslow GA, Diefenbach-Jagger H, Grill V, Glatz J, et al. (Сентябрь 1989). «Очистка и характеристика рекомбинантного человеческого паратиреоидного гормона-связанного белка». Журнал биологической химии . 264 (25): 14806– 14811. doi : 10.1016/S0021-9258(18)63771-8 . PMID 2549037.
Ясуда Т., Банвилл Д., Хенди Г.Н., Гольцман Д. (май 1989 г.). «Характеристика гена пептида, подобного паратиреоидному гормону человека. Функциональные и эволюционные аспекты». Журнал биологической химии . 264 (13): 7720– 7725. doi : 10.1016/S0021-9258(18)83294-X . PMID 2708388.
Suva LJ, Mather KA, Gillespie MT, Webb GC, Ng KW, Winslow GA и др. (апрель 1989 г.). «Структура 5'-фланкирующей области гена, кодирующего белок, связанный с паратиреоидным гормоном человека (PTHrP)». Gene . 77 (1): 95– 105. doi :10.1016/0378-1119(89)90363-6. PMID 2744490.
Mangin M, Webb AC, Dreyer BE, Posillico JT, Ikeda K, Weir EC и др. (январь 1988 г.). «Идентификация кДНК, кодирующей паратиреоидный гормон-подобный пептид из человеческой опухоли, связанной с гуморальной гиперкальциемией злокачественности». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (2): 597– 601. Bibcode : 1988PNAS...85..597M. doi : 10.1073/pnas.85.2.597 . PMC 279598. PMID 2829195 .
Moseley JM, Kubota M, Diefenbach-Jagger H, Wettenhall RE, Kemp BE, Suva LJ и др. (июль 1987 г.). «Белок, связанный с паратиреоидным гормоном, очищенный из линии клеток рака легких человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 84 (14): 5048– 5052. Bibcode : 1987PNAS...84.5048M. doi : 10.1073/pnas.84.14.5048 . PMC 305244. PMID 2885845 .
Mangin M, Ikeda K, Dreyer BE, Broadus AE (апрель 1989 г.). «Выделение и характеристика гена пептида, подобного человеческому паратиреоидному гормону». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 86 (7): 2408– 2412. Bibcode : 1989PNAS ... 86.2408M. doi : 10.1073/pnas.86.7.2408 . PMC 286922. PMID 2928340.
Thiede MA, Strewler GJ, Nissenson RA, Rosenblatt M, Rodan GA (июль 1988 г.). «Человеческая почечная карцинома экспрессирует два сообщения, кодирующих пептид, подобный паратиреоидному гормону: доказательства альтернативного сплайсинга гена с одной копией». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (13): 4605– 4609. Bibcode : 1988PNAS...85.4605T. doi : 10.1073 /pnas.85.13.4605 . PMC 280483. PMID 3290897.
Suva LJ, Winslow GA, Wettenhall RE, Hammonds RG, Moseley JM, Diefenbach-Jagger H и др. (август 1987 г.). «Белок, связанный с паратиреоидным гормоном, участвующий в злокачественной гиперкальциемии: клонирование и экспрессия». Science . 237 (4817): 893– 896. Bibcode :1987Sci...237..893S. doi :10.1126/science.3616618. PMID 3616618.
Campos RV, Zhang L, Drucker DJ (декабрь 1994 г.). «Дифференциальная экспрессия транскриптов РНК, кодирующих уникальные карбоксиконцевые последовательности пептида, связанного с человеческим паратиреоидным гормоном». Молекулярная эндокринология . 8 (12): 1656–1666 . doi : 10.1210/mend.8.12.7708054 . PMID 7708054.
Holick MF, Ray S, Chen TC, Tian X, Persons KS (август 1994 г.). «Антагонист паратиреоидного гормона стимулирует эпидермальную пролиферацию и рост волос у мышей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (17): 8014– 8016. Bibcode : 1994PNAS...91.8014H. doi : 10.1073 /pnas.91.17.8014 . PMC 44535. PMID 8058749.
Seitz PK, Cooper KM, Ives KL, Ishizuka J, Townsend CM, Rajaraman S, Cooper CW (сентябрь 1993 г.). «Производство и действие пептида, связанного с паратиреоидным гормоном, в линии миоэпителиальных клеток, полученных из нормальной человеческой груди». Эндокринология . 133 (3): 1116– 1124. doi :10.1210/endo.133.3.8396010. PMID 8396010.
Li H, Seitz PK, Selvanayagam P, Rajaraman S, Cooper CW (июнь 1996 г.). «Влияние эндогенно продуцируемого паратиреоидного гормона-связанного пептида на рост линии клеток гепатомы человека (Hep G2)». Эндокринология . 137 (6): 2367– 2374. doi : 10.1210/en.137.6.2367 . PMID 8641188.