ROR/RZR рецепторы: физиология
Выявление RORE в промоторах генов, кодируюших белки с самыми разными функциями ( табл 1 mel ), дифференциальной экспрессии разных членов подсемейства и ее регуляции, а также регулируемости активности ROR/RZR лигандами позволяет думать, что регуляторная активность этих рецепторов охватывает широкий спектр физиологических процессов. Наиболее изученным и доказанным является участие ROR/RZR в регуляции иммунных процессов, дифференцировке центральной нервной системы и, возможно, модуляции липидного обмена . Показано, что экспрессия RORгамма-t защищает гибридомные Т-клетки от гибели при их активации за счет торможения образования лиганда Fas и интерлейкина-2 , что предполагает участие RORгамма-t в иммунном ответе [ He, ea 1998 ]. Экспрессия этой изоформы рецептора увеличивается в тимоцитах до их активации через кластер генов TCR-Jaльфа , в регуляторной области которого ( TEA ) обнаружен RORE. Предполагается, что RORгамма-t участвует в каскаде событий, ведущих к созреванию алфа/бета Т-клеток, на этапе, обеспечивающем доступность ДНК локуса TCR-Ja [ Villey, ea 1999 ].
Участие в регуляции иммунного ответа RORaльфаl и RZRaльфа предполагается на основании торможения этими рецепторами экспрессии в В-лимфоцитах 5-липоксигеназы - одного из ключевых ферментов биосинтеза провоспалительных лейкотриенов [ Steinhilber, ea 1995 ]. В отличие от Т-клеток в одноядерных клетках периферической крови человека и культурах моноцитов агонисты RORaльфа ряда тиазолидиндионов оказывают стимулирующий эффект на образование интерлейкина-2 и интерлейкина-6 . В этих клетках мелатонин специфически связывается как с плазматическими мембранами, так и с ядрами. Агонисты RORaльфа связываются только с ядрами, а агонист мембранных рецепторов мелатонина S 20098 - только с мембранами. Существенно, что в действии тиазолидиндионов и S 20098 наблюдался синергизм, что предполагает двойной путь воздействия мелатонина на иммунную систему [ Garcia-Maurino, ea 1998 ]. (Интересно отметить, что синергизм между ядерными и мембранными рецепторами мелатонина наблюдается и у одноклеточных организмов [ Tsim, ea 1996 ].)
При мутациях гена RORaльфа , ведущих к образованию укороченной с С-конца формы рецептора ( линия "шатающихся" мышей (staggerer) ) или формы мРНК с делецией ДНК-связывающего домена (белок при этом не экспрессируется вовсе), у животных обнаружен ряд нейрологических и других отклонений, проявляющихся в треморе, нарушении поддержания равновесия, малом размере тела. Мозжечок таких животных (в котором в норме экспрессируются две изоформы RORaльфа, RORaльфаl и RORaльфа4/RZRaльфа [ Matysiak-Scholze, ea 1997 ]) недоразвит, клетки Пуркинье немногочисленны [ Dussault,I., ea 1998 ] и их электрофизиологические характеристики существенно отличаются от нормы [ Steinmayr, ea 1998 ]. У гетерозигот наблюдается частичная дегенерация клеток Пуркинье, но это происходит уже в зрелом возрасте, а темпы дегенерации выше у самцов [ Doulazmi, ea 1999 ]. Дегенеративные процессы в мозжечке связывают с усиленной локальной экспрессией провоспалительных цитокинов [ Vernet-der ea 1998 ]. У гомозигот staggerer отмечен также ряд морфофункциональных нарушений в обонятельных луковицах [ Monnier, ea 1999 ]. Эти данные однозначно доказывают участие RORaльфа в регуляции развития центральной нервной системы.
На основании результатов экспериментов с подавлением функций щитовидной железы пропилтиоурацилом и заместительной терапией тироксином, показавших, что тиреоидные гормоны определяют время, но не конечный уровень экспрессии RORaльфа (как и ряда других маркеров развития [ Oppenheimer, ea 1994 , Koibuchi, ea 2000 ]), и сходства ряда нейрологических симптомов, характерных для мутации staggerer (см. выше) и перинатального гипотиреоза, высказывается предположение, что RORaльфа может служить одним из посредников в действии тиреоидных гормонов на развивающийся мозг [ Koibuchi, ea 1998 ]. Этой концепции соответствуют и данные о стимулирующем действии RORaльфа на транскрипцию маркера клеток Пуркинье РСР-2 [ Matsui, ea 1997 ], время экспрессии которого зависит от тиреоидных гормонов. Экспрессия RORбета в предшественниках клеток сетчатки (имеющих нейрональное происхождение) резко снижена при нулевой мутации гена ChxI0, вызывающей задержку развития глаза, а трансфекция RORбета в клетки-предшественники значительно ускоряет их пролиферацию, что свидетельствует об участии RORбета в развитии глаза [ Chow, ea 1998 ]. Прямое доказательство этого утверждения получено путем нокаута гена RORбета . У RORбета-/- мышей наблюдалась постнатальная дегенерация сетчатки, ведущая к слепоте взрослых животных. Помимо этого у таких животных отмечены нарушение циркадного поведения и появление раскачивающейся <утиной> походки [ Andre, ea 1998 ]. Последние данные подтверждают предположение о значении RZRбета для структур, участвующих в обработке сенсорной информации. Использование генетической модели staggerеr мышей с делецией в гене RORaльфа [ Hamilton, ea 1996 ] представляется весьма перспективным для изучения роли этого рецептора в дифференцировке не только мозга, но и многих других структур и функций.
Так, показано, что экспрессия аполипопротеина А-1 в тонком кишечнике у гомозиготных по данной мутации животных была значительно снижена, что свидетельствует об участии RORaльфа в регуляции аполипопротеина А-1 и соответственно в контроле обмена липидов, несмотря на относительную слабость RORE-промотора этого гена у мыши [ Vu-Dac, ea 1997 ]. В результате у таких животных возникают недостаточность антиатерогенных липопротеидов высокой плотности и предрасположенность к атеросклерозу [ Mamontova, ea 199? ].
Мутантные варианты рецепторов могут быть удобным инструментом для изучения функций ROR/RZR в экспериментах in vitro. Так, трансфекция в пролиферирующие миобласты, дифференцирующиеся в миотрубки, мутантного RORaльфаl с делецией лигандсвязываюшего домена, не обладающего собственной трансактивационной активностью, приводила к снижению экспрессии эндогенного RORaльфаl , маркеров дифференцировки MyoD , миогенина (bHLH белка), р21 (ингибитора киназы cdk) , к задержке проявления морфологических признаков дифференцировки и дальнейшего развития многоядерных миотрубок [ Lau, ea 1999 ], что служит важным доказательством участия RORaльфаl в дифференцировке мышечной ткани . Накопленные экспериментальные данные не оставляют сомнений в важной роли членов подсемейства ROR/RZR в дифференцировке и регуляции функций зрелых клеток. Открытие мелатонина и тиазолидиндионов в качестве лигандов этих рецепторов, казалось бы, должно было подстегнуть интерес исследователей к вопросам уточнения спектра функций ROR/RZR и реализуемых через эти рецепторы форм активности мелатонина, к созданию лигандов, селективных в отношении отдельных представителей подсемейства и их использованию в качестве иммуномодуляторов, регуляторов жирового обмена и т.д. Удивительно, но бума в этих направлениях не наблюдается. Более того, имеются лишь единичные исследования по изучению роли ядерных рецепторов в реализации многочисленных физиологических функций мелатонина в экспериментах in vivo [ Missbach, ea 1996 , Weisenberg ea 1998 ]. Возможно, это отчасти связано с двойным типом активности ROR/RZR - конститутивным и зависимым от лиганда. Для большинства исследователей лиганды - лишь инструмент изучения рецепторов, а во многих работах лигандная тематика вообще не затрагивается.
Открытие сиротских рецепторов, ROR/RZR в частности, с последующим выявлением лигандов является эндокринологией "наоборот", включая и распределение ролей между молекулярными биологами и эндокринологами. Отсутствие быстрого прогресса в данной области можно рассматривать как намечающийся структурный кризис. По-видимому, наступает время, когда для окончательного <усыновления> сиротских рецепторов, в том числе и подсемейства ROR/RZR, вновь должны быть востребованы физиологические подходы, разумеется вкупе с использованием накопленного богатейшего арсенала методов анализа активности рецепторов и в теснейшей кооперации с химиками.
Смотрите также:
