PTH1R的细胞模型
发布时间:2025/09/05分类:技术文章来源:科佰生物
G 蛋白偶联受体（GPCR）是最大、最多样化的膜蛋白家族之一，包含 800 多个成员。GPCR 信号传导的重要性凸显在目前所有处方药中约有 34% 靶向 GPCR。受体根据序列保守性进行分类，可分为五个不同的类别，包括促胰液素家族受体。促胰液素类受体的特征是存在大的细胞外结构域 （ECD），并被能与ECD 和受体的跨膜结构域相结合的肽配体激活。甲状旁腺激素1受体（parathyroid hormone 1 receptor， PTH1R）是 B1 类 GPCR，在调节钙稳态和骨骼发育中起着关键作用。可由两种内源性肽配体激活，即甲状旁腺激素（parathyroid hormone， PTH）和PTH相关蛋白（PTHrP），它们具有不同的生物学功能。PTH由甲状旁腺分泌，通过触发肾脏中的钙重吸收和磷酸盐分泌以及骨骼释放钙来控制矿物质离子稳态。PTHrP 从多种发育组织分泌，调节细胞增殖和分化。此外，肿瘤分泌的PTHrP会促进转移和疾病进展，是癌症相关高钙血症的最常见原因。
目前，已有三种 PTH1R 激动剂已被批准用于治疗骨质疏松症和甲状旁腺功能减退症。同时，PTH1R 拮抗作用和反向激动作用也为治疗原发性甲状旁腺功能亢进症 （PHPT）、恶性肿瘤体液高钙血症 （HHM） 和詹森干骺端软骨发育不良 （JMC）等疾病提供了潜在途径。
PTH1R的核心结构包括N端胞外结构域（ECD）、7次跨膜结构域（7TMD，由七个跨膜α螺旋和连接环组成）和C端胞内结构域。PTH 或 PTHrP 的氨基末端肽与PTH1R的ECD结合后，会导致 G 蛋白的激活，主要是 Gα，它激活腺苷酸环化酶，并以磷酸二酯酶限制的方式催化 cAMP 的产生。当达到足够的局部细胞内浓度时，cAMP 激活 PKA，PKA 易位到细胞核，在核内磷酸化 CREB，从而能够在特定基因上转录 cAMP 响应元件，从而调控成骨细胞分化和钙磷代谢。PTH1R 信号传导可以发生在细胞表面，或者对于 PTH 氨基末端肽，它也可以发生在配体和受体内化后。
此外，PTH1R可通过Gαq亚基激活磷脂酶C（PLC），生成二酰甘油（DAG）和肌醇三磷酸（IP3），进而激活蛋白激酶C（PKC），主要作用于肾脏功能调节。也可通过Gα12/13/RhoA/PLD通路调控细胞骨架重组和胞内脂质代谢，影响细胞形态与功能。
PTH1R与β-arrestin（特别是β-arrestin-1）结合后，可激活ERK-1/2/MAPK通路，延长cAMP信号的持续时间，并促进细胞外信号响应。内体信号传导的终止与逆转录聚体分选蛋白的 β-抑制素复合物交换相关，并受到 vATP 酶介导的囊泡酸化的促进。vATP酶被cAMP依赖性PKA激活，从而建立负反馈回路。PTH1R 激活细胞内持续时间和起源位置不同的 cAMP 信号传导为配体定向的细胞反应多样化提供了潜在机制。这一通路既可通过G蛋白依赖途径，也可通过G蛋白非依赖的β-arrestin直接激活。值得注意的是，β-arrestin依赖性信号在骨代谢中具有独特作用，例如通过β-arrestin介导的ERK激活，促进成骨细胞合成代谢，且不刺激骨吸收，对于骨的合成代谢发挥独特的生理功能。
关于PTH1R，目前常用的靶向疗法主要聚焦于PTH1R的激动剂与拮抗剂，已有多款药物批准上市：Ascendis Pharma A/S 研发的帕罗培特立帕肽、Sawai Pharmaceutical研发的特立帕肽、Ipsen SA研发的阿巴帕肽等。
关于PTH1R在研的部分药物进展如下表所示：
PTH1R的细胞模型
为助力PTH1R靶点药物研发，南京科佰开发了PTH1R
CHO、PTH1R CRE-Luc HEK293和PTH1R β-Arrestin CHO细胞筛选模型，产品验证结果如下：
PTH1R CHO CBP71458
Figure 3. HTRF cAMP Assay with PTH1R CHO (C1).
PTH1R CRE-Luc HEK293 CBP71477
Figure 4.通过Ultra荧光素酶检测试剂盒CBPH0001检测荧光素酶测定激动剂在 PTH1R CRE-Luc HEK293 （C16） 中的剂量反应。
PTH1R β-Arrestin CHO CBP71480
Figure 5.Dose Response of Agonists in PTH1R β-Arrestin CHO (C36).
