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FSH受体的特性和表达的调控 |
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陈雪雁 陈克铨 陈实平
CHARACTERIZATION EXPRESSION AND REGULATION
OF FSH RECEPTOR
卵泡刺激素(FSH)是垂体分泌的一种糖蛋白激素，主要作用是促进和维持正常的性腺发育和生殖功能。FSH的生理功能是通过分布于性腺的特异性受体所介导的。支持细胞(sertoli cell)和颗粒细胞(granulosa cell)分别是FSH作用于睾丸和卵巢的靶细胞。FSH的结构和生理功能虽然已被广泛的研究和阐明，但其作用的分子机制，尤其是在促进配子产生过程中的作用机制尚不清楚。因此，研究FSH受体(FSHR)的分子结构和功能、以及FSHR的基因表达与调控，进而阐明对配子形成的意义，已经成为阐明FSH功能的关键。
1. FSHR的生化特征
70年代早期，Means和Vaitukaitis［1］等首先证实大鼠睾丸的曲细精管具有FSH的特异结合位点，与细胞膜相关联。从大鼠和牛睾丸中分离的FSHR具有两种类型的FSH结合位点：一种为高亲和力(KD=7×10-11mol/L)和低结合容量(B0=100fmol/mg)，另一种为低亲和力(KD=2.6×10-9mol/L)和高结合容量(B0=630fmol/mg)［2］。低亲合力的成分最终被证明是一种人工假象，在经过纯化的受体分中，只有高亲和力的结合位点存在。
关于FSHR的精确定位问题，放射自显影的研究表明，125I-标记的FSH选择性地定位于支持细胞表面［3］。高渗固定造成曲细精管基底室的细胞收缩后，精原细胞上也可见FSH结合位点，但FSHR的精原细胞定位从未被证实过。最近，利用抗人FSHR的抗体进行的免疫组织化学研究显示颗粒细胞膜和围绕精原细胞的支持细胞基底部有均一着色［4］。睾丸间质中的小血管内皮细胞也有染色，这是否与运输大分子糖蛋白激素至靶细胞有关仍需进一步证实。
对从牛睾丸中提纯的FSHR的研究表明，FSHR是一种由寡聚糖蛋白构成的膜受体，4个单体由二硫键连接。FSH与受体的相互作用部分依赖于膜磷脂的存在，通过膜磷脂稳定蛋白构型和介导信号传递；同时也依赖于二硫键的组合，稳定受体构型［5］。
2. FSHR的分子结构
2.1 FSHR的克隆：1989年Vassart［6］研究小组在克隆人促甲状腺激素(TSH)受体时首次报道了FSHR DNA片段的序列。这一片段作为探针已经用于检测FSHR mRNA的合成部位和表达水平。研究者们利用Northern印迹杂交发现在睾丸和卵巢中含有能与FSHR DNA序列杂交的2.6kb和4.5kb的两种主要转录产物［7］。其他组织则为阴性。也有报道认为卵巢mRNA中含有两种FSHR的主要转录产物，7.0kb和2.5kb或5.0kb和2.6kb［8］。
对FSHR cDNA序列的测定和分析显示，在大部分种属中它是一个2 085个核苷酸的开放阅读框架［9］。曾报道过几种不同的人FSHR序列，它们在一些核苷酸位置上有差异，在某些情况下会导致氨基酸的替代。有些序列的差异是由于测序不准确造成的，另一些则是由于它们分别来源于睾丸和卵巢组织。因此，人们推测这些差异与性别特异性变化有关。现在已经肯定，FSHR cDNA中的核苷酸替代是由于FSHR基因的两个多态性位点造成的［10］。
2.2 FSHR的分子结构：人FSHR蛋白由695个氨基酸组成［11］，其中氨基端17个氨基酸为疏水性信号肽。紧接着信号肽的是349个氨基酸组成的亲水性结构域，构成FSHR的细胞外结构。接着是264个氨基酸构成的跨膜区，由7个跨膜的α螺旋组成。胞内区是65个氨基酸组成的羧基末端。
FSHR结构的模式图如下：
FSH受体的模式图。膜外区由若干个亮氨酸-精氨酸-精氨酸序列组成。它们形成交替的β片层(阿拉伯数字表示)和α螺旋结构。距膜区由7个跨过细胞膜的疏水段组成(罗马数字表示)，其间以细胞内环和细胞外环相连。
Schematic model of the FSH receptor. The extracellular domain consists of several LRRs that are made up of alternating β-sheets and α-helices (indicated by the coils). The tra[1] [2] 下一页
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