Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar

Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar Receptor ppar, các tác động qua trung gian ppar

Bộ YTẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI • • • • oOo ĐỎ ĐỨC PHƯƠNG RECEPTOR PPAR, CÁC TÁC ĐỘNG QUA TRƯNG GIAN PPAR (KHOÁ LUẬN TÓT NGHIỆP DƯỢC s ĩ KHOÁ 1999-2004) Giáo viên hướng dẫn: TS. NGUYÊN QUỐC BÌNH. Thời gian thực hiện: tháng 2 năm 2004 - tháng 5 năm 2004. LỜ I CẢM ƠN Trước tiên, em xin được gửi lời chân thành cảm ơn sự giúp đỡ hết sức tận tình của thầy giáo TS. Nguyễn Quốc Bình, người đã hướng dẫn, chỉ bảo cho em hoàn thành được khoá luận tốt nghiệp này. Qua đây, em cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành của mình đến thầy giáo, cô giáo ở Bộ môn Hoá Sinh, Phòng đào tạo cùng các Bộ môn trong trường Đại học Dược Hà Nội đã dạy dỗ và chỉ bảo trong suốt quá trình học và nghiên cứu tại đây. Sau hết, em xin dành tình cảm trân trọng và sâu sắc của mình đến gia đinh, bạn bè và cộng sự đã giúp đỡ, động viên em trong học tập cũng như trong cuộc sống. Sinh viên: Đỗ Đức Phương MỤC LỤC Tran 12 , CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐẶT VẤN ĐỂ Phần 1: ĐẠI CƯƠNG VỂ RECEPTOR 1 1.1. Receptor màng tế bào 2 1.2. Receptor nội bào 6 Phần 2: RECEPTOR CHO CÁC CHẤT KÍCH THÍCH PEROXISOME 11 2.1. Cấu tạo cúa PPAR 1 ỉ 2.2. Các c,en mã hoá cho PPAR 13 X 2.3. Vùn. 2 , chức năng PPRE 15 2.4. Tương tác của PPAR với các protein điều hoà khác 18 2.5. Cơ chế hoại động của PPAR 20 2.6. Gen được hoạt hoá bởi PPAR 23 2.7. Ligand của PPAR 25 Phần 3: CHỨC NĂNG SINH HỌC CỦA PPAR 28 3.1. PPAR giữ vai trò điều hoà chuyển hoá Lipid 28 3.1.1. Vai Irò củaPPAR a 29 3.1.2.Vai trò của PPAR y 32 3.2. Những vai trò sinh học khác của PPAR 33 3.2.1. PPAR và tính nhạy cảm của Insulin 33 3.2.2. PPAR và viêm 34 3.3.3. PPAR với khả năng sinh ung thư và kiểm soát phân bào 37 Phần 4: CÁC THUỐC LIÊN QUAN ĐẾN PPAR 39 4.1. Dẫn chất của Fibrate 39 4.2. Dẫn chất của Thiazolidinedione 40 BÀN LUẬN VÀ KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO CÁC CHỮ VIẾT TẮT AF (1,2) Activation function 1 Vùng hoạt hoá 1 AMPc Adenyl mono phosphat cycle AMP vòn 2 , ADN Acid deoxyribonucleic cs Cộng sự DBD DNA binding domain Vùns uắn vào ADN o o DR (1,2) Direct repeat Đoạn lặp trực tiếp GMP Guanyl monophosphat GR Gluco corticoid receptor Receptor của Glucocorticoid HRE Hormone response elemcnl Vùng điều hoà hoiTnon hsp heat shock protein Protein nhiệt tan IP3 ỉnostitol tri phosphal LBD Liíĩanđ binding domain Vùng íỊắn ligand Pal Palindrom Đoạn lặp đối xứng PI Palindrom invert Đoạn lặp đối xúng nc,ược PPRE Vùng điều hoà cúa PPAR RAR Relinoic Acid Receptor RXR Receptor của 9-cis reíinoic acid TZD Thiazolidinedione TR Thyroid Receptor VDR Vitamin D receptor ĐẬT VÂN ĐỂ Nghiên cứu về dược lý, cơ chế tác dụng của rất nhiều thuốc đã cho thấy vai trò không thể thiếu của receptor trong quá trình thể hiện tác dụng điều trị của thuốc. Có thể coi receptor như là “cửa ngõ” để một chất thể hiện tác dụng sinh học. Cho tới nay rất nhiều receptor đã được định danh, xác định cấu trúc và vai trò sinh học. Những hiểu biết về receptor đã được ứng dụng trong việc tạo ra thuốc mới, trong điều trị cũng như dự báo và khắc phục tác dụng bất lợi, tác dụng không mong muốn của thuốc. So với các receptor khác thì receptor của các chất kích thích peroxisome (peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR) được phát hiện muộn màns hơn cả. Tuy vậy từ khi được phát hiện đến nay nó đã nhận được rất nhiều sự quan tâm của các nhà dược lý cũng như lâm sàng. PPAR thể hiện chức năng sinh học rất rộng rãi, trong đó quan trọng nhất là vai trò trong chuyển hoá lipid. Trong phạm vi bản luận văn này tôi xin được trình bày tóm tắt một số hiểu biết về cấu tạo, vai trò sinh học của PPAR cũng như một số thuốc tác động thông qua PPAR. Phần 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ RECEPTOR Thuật ngữ receptor được dùng trong sinh học để chỉ khả năng của một phân tử tiếp nhận hay nói cách khác là gắn với một phân tử khác. Thông thường quá trình tiếp nhận như vậy giúp cho thông tin được đưa từ ngoài vào trong tế bào, tữ tế bào này sang tế bào khác. Xét về bản chất cấu tạo receptor là những protein có trọng lượng phân tử lớn. Những protein này có cấu tạo đặc biệt, có khả năng nhận biết và gắn đặc hiệu với một số phân tử khác gọi là chất liên kết (ligand). Các ligand có thể có nguồn gốc nội hoặc ngoại sinh và thường có kích thước rất nhỏ so với receptor [2], Ngày nay khái niệm về receptor được mở rộng hơn để giải thích nhiều quá Irình sinh lý như sự đáp ứng nghe nhìn, áp lực, sự thay đổi về nhiệt độ v.v. Tù' đây xuất hiện một loạt các thuật ngữ: Mecanoreceptor: thụ cảm cơ học, có tác dụng nhận biết các kích thích cơ học Baroreceptor: thụ cảm áp suất, có tác dụng nhận biết sự thay đổi về áp lực bên ngoài Thermoreceptor: thụ cảm nhiệt độ, đóng vai trò nhận biết sự biến đổi của nhiệt độ Chemoreceptor: thụ cảm hoá học, có chức năng tiếp nhận các kích thích từ những hợp chất hoá học Osmoreceptor: thụ cảm với áp suất thẩm thấu Voloreceptor: thụ cảm với thể tích Trong số các receptor kể trôn thì chemoreceptor được nghiên cứu kỹ càng hơn cả do nó liên quan đến tác dụne của rất nhiều hợp chất hoá học trị liệu. 1 Bình thường receptor không có hoạt tính sinh học, không tự tạo ra hoạt tính mà chỉ làm nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu từ ligand đặc hiệu đưa tới. Tức là receptor chỉ trở thành dạng hoạt động, có hoạt tính sinh học sau khi được gắn với ligand. So với quá trình gắn giữa enzym với cơ chất thì việc gắn receptor-ligand có điểm khác biệt cơ bản. Khi enzym gắn với cơ chất thì nó thể hiện hoạt tính xúc tác làm biến đổi cơ chất. Còn khi receptor gắn với ligand thì nó không làm biến đổi ligand mà chỉ tiếp nhận tín hiệu từ ligand. Đáp ứng của mỗi tế bào không thể tách rời receptor. Tuy vậy, như trên đã trình bày, receptor chỉ đóng vai trò tiếp nhận tín hiệu. Sau đó cần có những cơ chế truyền tin tiếp theo để có được đáp ứng sinh học. Căn cứ vào vị trí khu trú người ta phân chia receptor thành hai nhóm: nhóm các receptor màng tê' bào và nhóm các receptor nội bào. 1.1. Receptor màng tế bào Đây là những receptor gắn chặt trên màng tế bào, không thê di chuyển được. Bản chất của các receptor này là các protein xuyên màng, các receptor màng giữ vai trò tiếp nhận thông tin từ các ligand có bản chất thân nước, nhữn . 2 chất vốn không có khả năng qua màri£ tế bào. Do receptor màrte không thể di chuyển vào trong tế bào nên những thông tin từ lieand sỗ được tiếp tục đưa đến đích tác dụng thông qua các chất truyền tin thứ hai hay còn được gọi là các chất truyền tin nội bào như AMPc, GMP, Ca++ và IP3. Thêm nữa quá trình truyền tin qua receptor màng tế bào còn đòi hỏi sự phosphoryl hoá của hàns loạt protein nội bào. 2 Nghiên cún đã chỉ ra rằng receptor màng tế bào có vai trò sinh học trong hoạt động của tế bào, trong sự nhận diện, truyền tin, tác dụng tạo miên dịch, tác dụng của thuốc [2], Người ta đã chứng minh được một cách trực tiếp sự tồn tại các receptor được liên kết trên bề mặt tế bào tiếp nhận những chất truyền xung động thần kinh, các hormone, các kháng nguyên. Trước đó, người ta không giải thích được đầy đủ tại sao hormone, kháng nguyên hoạt động với nồng độ rất thấp nhưng gây ra thay đổi rất lớn trong chuyển hoá. Sở dĩ tạo được tác dụng như vậy chính là do sự nâng cao khả năng hoạt động của hệ thống enzyme màng tế bào, bởi những tín hiệu mới để tạo tác dụng sinh học bằng quá trình phosphoryl hoá mãnh liệt hoặc kích thích cảm ứng(AND)để tổng hợp protein mới. Màng tế bào chứa nhiều loại receptor để liên kết đặc trưng với các ligand như hormone, chất dẫn truyền thần kinh v.v. Những chất dẫn truyền (ligand) liên kết với nhóm điều hoà của receptor ở bề mặt tế bào, gây ảnh hưởng đến nhóm hiệu ứng của receptor, phần lớn là adenyl cyclase ở phía trong mang tế bào. Phần điều hoà của receptor sau khi được liên kết với ligand làm thay đổi cấu hình của mình, kết quả sây ra làm tăng tốc độ khuếch tán trong mặt phăns của màng. Đồng thời có thê kết hợp với chât xúc tác chuvên trạng thái không hoạt động thành hoạt động của enzyme. Chính vai trò sinh học của lipid màng tế bào tạo thuận lợi cho việc hình thành yếu tố móc nối liên kêt 2 nhóm của receptor hoặc một nhóm điêu hoà với một nhóm hiệu ứng. Điều này đã giải thích hiệu quả gây ra qua sự kẻt hợp cua một loại ligand. Sự hoạt hoá adenyl cyclase làm tăns nhiêu 3 AiMPc dẫn đến hoạt hoá các enzyme nhóm kinase đê phosphoryl hóa protein đặc hiệu thường là các enzyme điều hoà hoạt động của tế bào. Để mô tả cho hoạt động của receptor màng tế bào chúng tôi xin giới thiệu hoạt động của receptor adrenalin (hìrih 1). Adrelanin gắn vào receptor đặc hiệu nằm ở mặt ngoài màng tế bào gan và cơ. Chất trung gian nằm giữa receptor (R) và adenyl cyclase (AC) là protein G3, một protein kích thích gắn GTP với 3 tiểu đơn vị a, p và y ở mặt trong màng plasma. Khi Adrelanin gắn vào R thì GDP trên tiểu đơn vị a được phosphoryl hoá thành GTP, lúc này protein G3 trở thành dạng hoạt động kích thích AC thuỷ phân để biến đổi ATP thành AMPc[l]. AMPc sau đó kích thích một loạt phản ứng enzyme theo kiểu dòng thác để phân huỷ glycoaen ở tế bào gan: đầu tiên là hoạt hoá protein kinase a phụ thuộc AMPc, rồi đến phosphorylase b ở dạng không hoạt động thành phosphorylas^e a hoạt động. Ở giai đoạn phosphoryl hoá tiếp theo nó hoạt hoá glycogen phosphorylase, phân huỷ glycogen thành glucose đi vào máu. 4 T Glucose Hình 1: Cơ chế hoạt động của receptor cho Adrelanin 5 [...]... của receptor nội bào và cấu tạo “ngón tay kẽm” của receptor glucocorticoid 8 Một cách đại cương nhất các receptor nội bào có thể chia thành hai nhóm là nhóm các receptor steroid và nhóm các receptor thyroid [62, 15] Tuy vậy nếu căn cứ vào đặc tính tạo phức và cách thức liên kết của receptor với ADN, các receptor nội bào có thể chia làm 4 nhóm [37]: Nhóm I: gồm các receptor của hormon steroid Những receptor. .. Receptor Phần 2: RECEPTOR CHO CÁC CHẤT KÍCH THÍCH PEROXISOM (PPAR) PPAR là tên viết tắt của receptor cho các chất kích thích peroxisom (peroxisom proliferator-activated receptor) Đây là một receptor thuộc về họ các receptor hormon nội bào, được phát hiện lần đầu tiên ở tế bào gan chuột vào năm 1990 bởi Issemann và Green (ì^tâQỊ Theo cách phân loại của Jiang và cs (1995), PPAR thuộc về nhóm II gồm các. .. năng trên ADN đổ tác động lên quá trình phiên Cơ chế hoạt hoá receptor PPAR và 20 lác động của receptor này lên quá trình phiên mã được trình bày trong hình 6 Bình thường PPAR được định cư trong nhân tế bào dưới dạng phức bất hoạt PPAR- RXR vì được gắn với corepressor Khi ligand liên kết với PPAR, corepressor được tách ra, lúc này phức hợp Ligand- PPAR- RXR chính là dạng hoạt động của PPAR Phức hợp này,... GGGATA A AGGTCT 2.4 Tương tác của PPAR với các protein điều hoà khác Thực tế một mình PPAR đơn độc không thể gắn vào PPRE Giống như với các receptor TR, RAR và VDR, receptor PPAR phải được kết hợp với receptor RXR (receptor của 9 cis retinoic acid) dưới dạng heterodimere trước khi gắn vào PPRE Phức hợp heterodimere giữa RXR với một receptor khác khi gắn vào vùng chức năng thì mỗi receptor sẽ chiếm lĩnh... cross-talk giữa PPAR với các receptor nội bào khác còn được thể hiện qua các chất đồng kìm hãm (corepressor) hoặc đồng hoạt hoá (coactivator) dùng chung Cũnu giốníí như hầu hết các receptor nội bào khác hoạt động của PPAR được kiổm soái bời các yếu tố điều hoà mà được biết đến dưới hai nhóm là các coactivator và corepressor Coactivator và corepressor có vai trò như một cầu nối protein eiữa receptor với... nhau của PPAR được xác định ở người và chuột gồm PPARa, PPAR 3/Ô và PPARy [42], trong đó PPARy còn được phân biệt thành yl và y2 [14] 2.1 Cấu tạo của PPAR Nhữníi isoform khác nhau của PPAR đều đã được ui ải mã trình tự các acid amin của chuỗi polypeptid Các isoform PPAR đều được sắp xếp trone một chuỗi polypeptid, tuy khác nhau về số lượng các acid amin nhưne chúng có mức độ đồng nhất cao Tổ chức các vùng... cấy thì hai protein này xoá bỏ tác động phiên mã của PPARa-RXR [67] Với RIP 140, mặc dù ban đầu được xác định là một coactivator nhưng thực tế lại có tác dụng điều hoà âm đối với hoạt hoá của PPARa thông qua SRC-1 [81] 19 Bảng 2 Những protein tương tác với PPAR Tương tác với PPAR Protein a p/ô y N u c le ar recep to r RXR LXRa SHP + + + + ND ND + ND ND Kết quả tương tác Tăng hoạt hoá ức chê PP A R... Hình 6 Sơ đồ tóm tắt cơ chế hoạt động của PPAR 22 2.6 Gene được hoạt hoá bởi PPAR Những đáp ứng sinh học của tế bào với các PPAR agonist chỉ được tạo ihành sau khi có sự kích thích phiên mã một số gene và dịch mã để tạo protein Những gene chịu sự tác động điều khiển của PPAR được gọi là các genc đích Tất cả các gene đích này đều chứa vùng chức năng PPRE để tiếp nhận PPAR- RXR nhằm khởi phát quá trình... vị trí thuộc về đầu 3', còn receptor (RAR, TR, VDR) chiếm lĩnh nửa về phía đầu 5' của DR [53; 44; 80;61] Ngược lại, khi phức hợp PPAR- RXR gắn vào PPRE thì PPAR chiếm lĩnh phần thuộc về đầu 3’ còn RXR chiếm lĩnh phần thuộc về đầu 5' [14] Do vai trò “đối tác cho nhiều receptor nội bào khác nhau của RXR nên xuất hiện những tương tác qua lại (cross-talk) về hoạt động của các receptor này, chẳng hạn như^cạđị)... độ phiên mã Một loạt các protein gắn vào PPAR đã được phân lập và thấv rằng chúng làm tăng hoạt động của eene reporter trunu gian qua PPAR trên in vitro Nhữne coactivator này eồm: p300/CBP 18 [21], tuberous sclerosis 2 [32], PPAR binding protein [95], PGC-1 [59], PGC-2 [11], Ara70 [30] and steroid receptor coactivator-1 (SRC-1) [96; 20;] Vai trò của SRC-1 đối với hoạt động của PPARa đã được chứng minh . • oOo ĐỎ ĐỨC PHƯƠNG RECEPTOR PPAR, CÁC TÁC ĐỘNG QUA TRƯNG GIAN PPAR (KHOÁ LUẬN TÓT NGHIỆP DƯỢC s ĩ KHOÁ 1999-2004) Giáo viên hướng dẫn: TS. NGUYÊN QUỐC BÌNH. Thời gian thực hiện: tháng 2. của receptor nội bào và cấu tạo “ngón tay kẽm” của receptor glucocorticoid. 8 Một cách đại cương nhất các receptor nội bào có thể chia thành hai nhóm là nhóm các receptor steroid và nhóm các receptor. học của PPAR cũng như một số thuốc tác động thông qua PPAR. Phần 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ RECEPTOR Thuật ngữ receptor được dùng trong sinh học để chỉ khả năng của một phân tử tiếp nhận hay nói cách khác