生长因子Progranulin结合TNFR2的关键氨基酸鉴定与结合模式分析

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
81102229
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
28.0万
负责人：
唐伟
依托单位：
山东大学
学科分类：
H1104.炎症、感染与免疫
结题年份：
2014
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
卢翌；赖永洁；魏凡华；郑琳；王鑫；彭莹；陈多灵；
关键词：
炎症结合模式 Progranulin TNFR2 自身免疫性疾病

项目摘要

TNF为炎症和自身免疫性疾病的主调控因子；生长因子Progranulin（PGRN）具有抗炎功能，但因受体未知，其抗炎机制未能阐明。本课题组已证明PGRN结合受体为TNFR2，PGRN结合TNFR抑制TNF致炎活性，以申请人为第一作者的论文已经被《Science》接受并作为重要发现先期刊登在《Science Express》。在此基础上，结合前期计算模拟预测的介导PGRN结合TNFR2关键带电氨基酸，本项目拟构建关键氨基酸的PGRN突变体，通过比较PGRN突变体结合TNFR2能力的变化，并在蛋白、细胞和动物水平上调查PGRN突变体抑制TNFα诱导的炎症反应能力降低或丧失，明确静电作用为PGRN与TNFR2结合的主要模式并鉴定PGRN结合TNFR2和介导抗炎功能的关键氨基酸。项目旨在揭示PGRN结合TNFR2的分子基础，推动PGRN和TNF相关研究，为基于PGRN的新型抗炎药物设计提供依据。

结项摘要

炎症是一种复杂的生理和病理的网络性调节反应，在感染、肿瘤、心脑血管病、神经退行性疾病等重大疾病的发生和发展中占有十分重要的地位。肿瘤坏死因子(Tumour necrosis factor, TNF)在自身免疫性疾病和炎症性疾病中是上游的关键调控因子，在炎症的发生中位于核心地位，以TNF为靶位的TNF拮抗剂类蛋白药物已经应用于临床治疗风湿性关节炎等自身免疫性疾病。生长因子progranulin（PGRN）结合TNF受体并拮抗TNF的致炎功能，课题组在此基础上利用生物信息学手段预测PGRN与TNFR的结合区中的关键氨基酸，分析PGRN结合TNFR的模式。通过重组PCR突变预测的关键氨基酸，本项目构建了一系列PGRN来源的突变体载体，利用酵母双杂交系统检测突变体与TNFR2的结合能力。在P5C区段的带电氨基酸突变体与TNFR2结合能力下降，但其他区段的突变体与TNFR2的结合未见显著变化，将三段突变区段连接后，在酵母双杂交系统中与TNFR2的结合仅有微弱下降，提示PGRN与TNFR2的结合在P5C区是带电氨基酸介导的静电结合，但FP3和P4A区并不完全依赖于静电结合，证实PGRN与TNFR结合模式的复杂性。在本项目的资助下，紧密联系PGRN与炎症反应，课题组开展了PGRN在炎症性疾病-缺血再灌注诱导肾损伤中的功能与调控机制研究。使用肾缺血再灌注小鼠模型发现PGRN在缺血再灌注后肾组织中表达降低，缺血性PGRN基因缺失小鼠肾组织损伤、炎症反应较野生型小鼠更加严重，PGRN通过负调控模式识别受体NOD2介导的信号通路保护缺血再灌注诱导的小鼠肾损伤。此外，课题组还首次发现PGRN在宫颈癌组织和宫颈癌细胞系中高表达，PGRN可促进宫颈细胞恶性转化。在本项目的资助下，课题组在Kidney International、Gynecol Oncol.和ACS Appl Mater Interfaces杂志上发表（或接收）了3篇SCI科研论文。