ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ"

Αμύντα Παπαφιλίππου
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ Νικόλας Νικολαΐδης MD, PhD Επιστημονικός Συνεργάτης Τμήμα Ενδοκρινολογίας, Μεταβολισμού και Διαβήτη Α Παιδιατρική Κλινική Πανεπιστημίου Αθηνών Νοσοκομείο Παίδων «Η Αγία Σοφία»

2 ΕΙΔΗ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ

3 ΔΟΜΗ ΠΥΡΗΝΙΚΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ NH2- IMMUNOGENIC DBD H LBD -COOH ΠΡΟΣΔΕΣΗ ΣΤΟ DNA Cys Cys Cys Cys Cys Zn Cys Cys Zn Cys ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ AF-1 AF-2 ΔΙΜΕΡΙΣΜΟΣ

4 ΥΠΕΡΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΠΥΡΗΝΙΚΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ NR Superfamily NR1 NR2 NR3 NR4 NR5 NR6 TRs, PPARs, LXRs, RARs, RORs, FXR, VDR, PXR, CAR, RORs, Rev-Erbs (heme), EcR (insects) RXRs COUP-TF TR2 TR4 HNF4 ERs PR AR GR MR Nurr77 (NR4A1,NGF1B), Nurr-1 (NR4A2), NOR-1 (NR4A3) FTZ-F1 SF1 Dax GCNF1 (mouse) ERs PR MR GR AR Female sexual development Female reproduction Homeostasis Stress response Male sexual development Reproduction (Water, Electrolytes) Immune response Reproduction

5 ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ A/B C D E har hpr hgr hmr herα herβ

6 ΒΙΟΣΥΝΘΕΣΗ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ Cholesterol scc 17α-Hydroxylase Pregnenolone 17-OH Pregnenolone 17,20-Lyase DHEA 17β-HSD Androstenediol 3β-HSD 3β-HSD 3β-HSD 3β-HSD 17α-Hydroxylase 17,20-Lyase 17β-HSD Progesterone 17-OH Progesterone A Testosterone 21-Hydroxylase 21-Hydroxylase Aromatase Aromatase Deoxucorticosterone 11-Deoxycortisol Estrone 17β-HSD Estradiol 11β-Hydroxylase 11β-Hydroxylase Corticosterone Cortisol 18-Hydroxylase 18-OH Corticosterone 18-OH Dehydrogenase Aldosterone

7 ΕΞΕΛΙΞΗ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ (I) Baker ME. Mol Cell Endocrinol 2004; 215(1-2): 55-62

8 ΕΞΕΛΙΞΗ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ (II) Thornton JW. Proc Natl Acad Sci U S A 2001; 98(10):

9 ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΣΗΜΑΤΟΣ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ

10 ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (I) Ανοσοφθορισμός Ag Ag

11 ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (I) Ανοσοφθορισμός Razandi M et al. Mol Cell Biol 2010; 30(13):

12 ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (II) Υποκυτταρική Κλασμάτωση-Διαχωρισμός Εκχυλισμάτων

13 ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (II) Υποκυτταρική Κλασμάτωση-Στύπωμα κατά Western

14 ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (III) Διαμόλυνση Κυττάρων με Πλασμίδια GFP (Green Fluorescent Protein)

15 ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (III) Διαμόλυνση HeLa με Πλασμίδια GFP-hGRαWT Μετατόπιση στον πυρήνα μετά από ενεργοποίηση 0 min 3 min 6 min 9 min 12 min 15 min

16 ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ

17 ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΟΣ ΥΠΟΔΟΧΕΑΣ ΟΙΣΤΡΟΓΟΝΩΝ Caveolin PAT FVCLKSIIL merα PI3K MAPK GOLGI Pedram A. et al. J Biol Chem 2007; 282(31):

18 ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΤΟΥ hgrα ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ Matthews L. et al. PLoS One 2011; 6(7): e22289

19 ΔΙΑΣΥΝΟΜΙΛΙΑ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ D Uva G and Lauriola M. Semin Cell Dev Biol 2016; 50:

20 Selective Estrogen Receptor Modulators (SERMs) 17-β Estradiol Tamoxifen Toremifene Raloxifene Riggs BL and Hartmann LC. N Engl J Med 2003; 348:

21 ΓΛΥΚΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΗ CRH ACTH Lungs Brain Immune System Kidney Liver Heart Muscle Adipose Tissue Bone Nicolaides NC et al. Introduction to Translational Cardiovascular Research 2015:

22 ΥΠΟΔΟΧΕΑΣ ΓΛΥΚΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΩΝ ΓΟΝΙΔΙΟ ΚΑΙ ΙΣΟΜΟΡΦΕΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Human GR Gene ATG TGA, a TGA, β α 9ß ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟ ΜΑΤΙΣΜΑ ΕΞΟΝΙΟΥ 9α/β cdna GRa α cdna GRβ β GRα-A DBD HR LBD 777 GRβ-A DBD HR LBD 742 ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΘΕΣΕΙΣ ΕΝΑΡΞΗΣ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗΣ GRα-B GRα-C1 GRα-C2 GRα-C3 GRα-D1 GRα-D2 GRα-D GRβ-B 86 GRβ-C1 90 GRβ-C2 98 GRβ-C3 316 GRβ-D1 331 GRβ-D2 336 GRβ-D Chrousos GP and Kino T. Science STKE 2005: pe48

ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ H11 AF-1 77 262 H5 H9 AF-2 526 556 H8753 768 H10 H7

23 ΔΟΜΗ ΥΠΟΔΟΧΕΑ ΓΛΥΚΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΩΝ hgrα A/B C D E NH2- IMMUNOGENIC DBD H LBD -COOH Cys Cys Cys Cys H12 Zn Zn Cys Cys Cys Cys H6 ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ H11 AF H5 H9 AF H H10 H7 ΜΕΤΑΝΑΣΤΕΥΣΗ H4 NL1 NL ΔΙΜΕΡΙΣΜΟΣ ΠΡΟΣΔΕΣΗ ΣΕ HSPs

24 ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΣΗΜΑΤΟΣ ΓΛΥΚΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΩΝ GR GR HSPs FKBP HSPs GR MAPK PI 3 K GR cpla 2 α enos L-Arginine NO BMAL1 CLOCK GR GR GR A GR A GR GR GR GR TF GR Nicolaides NC et al. Hormones 2016; 15(1): 23-34

25 ΜΗ ΓΕΝΩΜΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ ΓΛΥΚΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΩΝ CH 2 OH C O HO CH 3 OH CH 3 O Υπόφυση Ιππόκαμπος Καρδιαγγειακό Ανοσοποιητικό TCR FYN LCK PI 3 K enos TCR Signaling ACTH L-Arginine NO Hammes SR and Levin ER. Endocr Rev 2007; 28(7):

26 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΩΝ ΓΛΥΚΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΩΝ Enzymatic Ligand Activation/Inactivation Ligand Availability Agonist, Antagonist Turn on System Excretion of Ligand from Intracellular Space Chromatin Modulators HMG proteins SWI/SNF DRIP/TRAP Subcellular Localization and Shuttling Heat Shock Proteins Proteins Importins Transcriptional Regulators Elongation Factors RNPII Coactivators Chromatin Structure CBP/p300 and ReceptorModifications p160 s Methylation Acetylation Co-repressors GRα and GRβ N-terminal Isoforms 16 Monomers and 256 Combinations of Homo- or Hetero- Complexes Ubiquitination Sumoylation CREB NF-κB AP-1 General Transcription Other Transcription Proteasomal Factors Factors Degradation Nitrosylation Phosphorylation Acetylation FoxOHNF4 COUP-TFII Receptor Modification Chrousos GP and Kino T. Science STKE 2005: pe48

27 ΓΛΥΚΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΗ ΚΑΙ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ Homeostatic effect Allostasis (Cacostasis) Deficiency Eustasis Optimum Allostasis (Cacostasis) Excess Homeostatic system activity Nicolaides NC et al. Hormones 2016; 15(1): 23-34

28 ΣΥΝΔΡΟΜΟ ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΣΤΑ ΓΛΥΚΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΗ (ΣΥΝΔΡΟΜΟ «ΧΡΟΥΣΟΣ») Σπάνια, οικογενής ή σποραδική κατάσταση, η οποία χαρακτηρίζεται από γενικευμένη αντίσταση των ιστών-στόχων στα γλυκοκορτικοειδή Αυξημένες συγκεντρώσεις κορτιζόλης και ACTH Κιρκάδιος ρυθμός και ανταπόκριση στα στρεσογόνα ερεθίσματα Αντίσταση του άξονα ΥΥΕ στην καταστολή με δεξαμεθαζόνη Ευρύ κλινικό φάσμα Charmandari E. Horm Res Paediatr 2011; 76(3):

29 ΠΑΘΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Normal Chrousos syndrome CRH/AVP CRH/AVP Depression Anxiety ACTH ACTH Deoxycorticosterone Corticosterone Androgens Cortisol Deoxycorticosterone Corticosterone Hypertension Hypokalemic Alkalosis Androgens Cortisol Ambiguous genitalia, Virilization, Precocious Puberty, Acne, Hirsutism, Oligoamenorrhea, Decreased Fertility Nicolaides NC and Charmandari E. Eur J Clin Invest 2015; 45(5):

30 ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΣΤΟ ΓΟΝΙΔΙΟ hgr (NR3C1) 1667C>T T556I 1676T>A I559N 1712T>C V571A 1724T>G V575G 1762_1763insTTAC H588L dela Splice 2015T>C L627P 1922A>T D641V 2035G>A G679S 2141G>A R714Q 2177A>G H726R 2185G>A V729I 2209T>G F737L 2241T>G I747M 2318T>C L773P 2bp del 2318, α 9β 1268T>C V423A 1405C>T R469X 1429C>A R477S 1429C>T R477C 1430G>A R477H 1433A>G Y478C

31 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΠΕΡΙΣΤΑΤΙΚΟΥ Αγόρι, ηλικίας 9 ετών Κόπωση, άγχος, υπέρταση υπό αγωγή Φ/E: Υπέρταση (160/90 mm Hg) Χωρίς συνοδό σημειολογία συνδρόμου Cushing Ενδοκρινολογικός Έλεγχος: Κορτιζόλη ορού 08:00h: 42,4 μg/dl (Φ.Τ.: 5-25 μg/dl) ACTH πλάσματος 08:00h: 208,6 pg/ml (Φ.Τ.: 9-52 pg/ml) Τεστοστερόνη: 11 ng/dl (Φ.Τ.: 3-10 ng/dl) Ελεύθερη Κορτιζόλη Ούρων: 137,6 μg/m 2 /24h ( μg/m 2 /24h) DST: Μη Καταστολή άξονα ΥΥΕ Roberts ML et al. J Clin Endocrinol Metab 2013; 98: E790 E795

32 ΑΛΛΗΛΟΥΧΗΣΗ ΤΟΥ ΓΟΝΙΔΙΟΥ hgr Αντικατάσταση T C στο νουκλεοτίδιο 1268 Αντικατάσταση Val Ala στο αμινοξύ 423 V423A G C H S Y A G K I R E V D R D L I K S T I N (424) V C C (438) (463) G R N DC C (473) P Zn Zn L S G A (421) p C (441) A CK M K P A R V F K R A V E G Q H N Y L C C (476) F R Y R (457) C K L Q A G M N Roberts ML et al. J Clin Endocrinol Metab 2013; 98: E790 E795

33 ΜΟΡΙΑΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΡΑΣΗΣ hgrαv423a Ενεργοποίηση γονιδίων-στόχων Αρνητική επικρατούσα δράση Πρόσδεση με δεξαμεθαζόνη Μετατόπιση hgrα στον πυρήνα Αλληλεπίδραση με συνενεργοποιητές Πρόσδεση στο DNA Δομική Βιολογία

34 ΔΟΚΙΜΑΣΙΕΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ CV-1 cells (embryonic African green monkey kidney cells) f1 Ori RSV LacZ GRα f1 Ori MMTV LacZ Luc f1 Ori RSV LacZ Ren Ori Ori Ori Amp Amp Amp prshgrα pmmtv-luc prl-sv RSV promoter GRα cdna MMTV promoter Firefly Luciferase cdna RSV Renilla Luciferase promoter cdna

35 ΔΙΑΜΟΛΥΝΣΗ ΜΕ ΚΑΤΙΟΝΙΚΑ ΣΩΜΑΤΙΑ RSV LacZ GRα f1 Ori Ori Lipofectamine Lipofectamine GRα Lipofectamine Amp prshgrα Lipofectamine Lipofectamine Ενδοκυττάρωση

36 ΔΟΚΙΜΑΣΙΕΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ CV-1 cells (embryonic African green monkey kidney cells) Dex MMTV promoter Firefly Luciferase cdna MMTV promoter Firefly Luciferase cdna MMTV promoter Firefly Luciferase cdna RLU Dex

37 ΔΟΚΙΜΑΣΙΕΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ Relative Luciferase Activity CV-1 MMTV GRα WT GRα V423A ** ** ** Relative Luciferase Activity 1,6 1,2 0,8 0,4 Dexamethasone (-) Dexamethasone (+) CV-1 MMTV Dexamethasone Concentration (log M) 0 GRα WT GRα V423A Roberts ML et al. J Clin Endocrinol Metab 2013; 98: E790 E795

38 ΔΟΚΙΜΑΣΙΕΣ ΠΡΟΣΔΕΣΗΣ ΣΤΗ ΔΕΞΑΜΕΘΑΖΟΝΗ WT V423A Kd=6.0±0.6nM Kd=6.7±0.8nM Roberts ML et al. J Clin Endocrinol Metab 2013; 98: E790 E795

39 ΔΟΚΙΜΑΣΙΕΣ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗΣ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ

40 ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ ΤΟΥ GFP-hGRαWT 0 min 3 min 6 min 9 min 12 min 15 min Roberts ML et al. J Clin Endocrinol Metab 2013; 98: E790 E795

41 ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ ΤΟΥ GFP-hGRαV423A 0 min 6 min 12 min 18 min 24 min 36 min Roberts ML et al. J Clin Endocrinol Metab 2013; 98: E790 E795

42 ΔΟΚΙΜΑΣΙΕΣ GST-Pull Down GRIP1 hgrαv423a NRB / AF2 C-terminal / AF1 WT V423A Dexamethasone Input - + Input - + GRIP1 (1-1462) GRIP1 ( ) GRIP1 ( ) Roberts ML et al. J Clin Endocrinol Metab 2013; 98: E790 E795

43 ΑΝΟΣΟΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΗ ΧΡΩΜΑΤΙΝΗΣ A GILZ GREs B G6Pase GREs Enrichment vs. Input * Enrichment vs. Input ** hgrα WT V423A WT V423A ChIP anti-gra Dexamethasone (-) Dexamethasone (+) IgG hgrα WT V423A WT V423A ChIP anti-gra IgG Dexamethasone (-) Dexamethasone (+) Roberts ML et al. J Clin Endocrinol Metab 2013; 98: E790 E795

Cys C424 421, 423, 438, 441 Zn structural water

44 ΔΟΜΙΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ hgrαv423a GRα WT DBD GRα V423A DBD R477 V423 C441 V423 Zn C424 R477 A423 water C441 A423 Cys C , 423, 438, 441 Zn structural water Roberts ML et al. J Clin Endocrinol Metab 2013; 98: E790 E795

45 ΜΟΡΙΑΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΡΑΣΗΣ ΤΟΥ hgrαv423α HSPs HSPs FKBP FKBP HSPs WT HSPs V423A WT V423A GRIP1 GRIP1 GRIP1 GRIP1 WT WT WT p65 p50 V423A V423A X X X X Nicolaides NC et al. Hormones 2016; 15(1): 23-34

46 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΣΥΝΔΡΟΜΟ «ΧΡΟΥΣΟΣ» Σπάνια, οικογενής ή σποραδική κατάσταση, η οποία χαρακτηρίζεται από γενικευμένη αντίσταση των ιστών-στόχων στα γλυκοκορτικοειδή Αυξημένες συγκεντρώσεις κορτιζόλης και ACTH Ευρύ κλινικό φάσμα Αντίσταση του άξονα ΥΥΕ στην καταστολή με δεξαμεθαζόνη Μεταλλάξεις στο γονίδιο NR3C1 Μελέτη των μοριακών μηχανισμών δράσης των μεταλλαγμένων υποδοχέων με την εφαρμογή μεθόδων μοριακής και δομικής βιολογίας

47 See what everyone else has seen but think what no one else has thought Anonymous

Σχετικά έγγραφα

Μοριακοί Μηχανισμοί Δράσης των Γλυκοκορτικοειδών

Μοριακοί Μηχανισμοί Δράσης των Γλυκοκορτικοειδών Ευαγγελία Χαρμανδάρη MD, MSc, PhD, MRCP(UK), CCST(UK) Καθηγήτρια Παιδιατρικής & Εφηβικής Ενδοκρινολογίας Α Παιδιατρική Κλινική Πανεπιστημίου Αθηνών Νοσοκομείο