PCSK9结构与功能

前蛋白转化酶枯草溶菌素9（PCSK9）基因属于前蛋白转化酶（PC）家族,由信号肽、前结构域、催化结构域和羧基末端结构域组成.大量研究发现,PCSK9能介导低密度脂蛋白受体（LDLR）降解,调节血浆LDL胆固醇（LDL-C）水平;而PCSK9的两类主要突变,功能获得型、功能缺失型可分别导致高胆固醇血症和低胆固醇血症. 因而研究PCSK9对相关心血管疾病的防治有重要意义. PCSK9结构特性与其生化功能密切相关,突变致使其调节胆固醇代谢的机制更为复杂.本文旨在总结PCSK9结构与功能的分子生物学特性,并指出目前研究中存在的问题,以利对PCSK9的进一步探索.     

PCSK9的药理学筛选靶点

前蛋白转化酶枯草溶菌素9（PCSK9）基因编码神经凋亡调节转化酶即NARC1,通过影响肝LDLR水平,在胆固醇代谢中发挥了重要的作用.其功能获得型突变使血浆胆固醇水平增高,而功能缺失型突变降低胆固醇水平.流行病学调查显示,高胆固醇血症是动脉粥样硬化和心脏病的主要危险因素.一些患者运用当前的降胆固醇药物治疗仍不能达到推荐的目标LDL水平,PCSK9作为新的降脂靶点引起了广泛的关注.本文将对PCSK9的结构、功能和药理学靶点进行综述.     

前蛋白转化酶枯草溶菌素9的生物学功能

前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9,PCSK9)基因属于前蛋白转化酶(PC)家族,是一个新发现不久的与胆固醇代谢相关基因.近年来,PCSK9在其生物学效应及疾病中的作用越来越受到重视.大量的研究表明,除通过调节低密度脂蛋白受体(LDLR)影响胆固醇代谢外,PCSK9还参与细胞凋亡,促进肝发育、再生,促进神经系统发育,影响神经系统分化并且与炎症过程以及糖尿病相关.本文对PCSK9功能方面最新研究进展进行了综述。     

pcsk9/NARC-1在脂质代谢和神经系统中的作用

人类前蛋白转化酶枯草溶菌素9基因（pcsk9）编码神经细胞凋亡调节转化酶-1蛋白（NARC-1）,该基因属于蛋白转化酶家族. pcsk9/NARC-1通过调节细胞表面低密度脂蛋白受体,从而在胆固醇代谢中发挥重要作用;其两种不同突变类型,可导致血液中胆固醇水平完全相反的变化,出现低胆固醇血症或高胆固醇血症.最近发现, pcsk9/NARC-1可能还影响神经系统分化,调节神经元凋亡. pcsk9/NARC-1与动脉粥样硬化（As）和阿尔茨海默病（AD）的发生可能存在潜在联系.考虑到载脂蛋白E（ApoE）在As和AD中也都起着重要作用,探讨pcsk9/NARC-1与ApoE之间可能的相关性对阐明两者在胆固醇代谢紊乱和神经系统疾病中的作用可能具有重要意义.     

PCSK9 单克隆抗体作用机制与临床研究进展

前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9)是前蛋白转化酶家族成员之一,它通过与肝细胞表面低密度脂蛋白受体(LDLR)结合,使体内低密度脂蛋白水平升高,引发高血脂。PSCK9抑制剂可以达到降低血脂的临床效果并已经成为重要的减少冠心病发病率的药物靶点。尤其是单克隆抗体药物,作为目前唯一的具有降脂功能的单克隆抗体,在临床试验上的表现对于家族遗传性高血脂的治疗及冠心病的防治都具有重要意义。本文将主要对PCSK9的作用机制及其单克隆抗体的研发现状、临床试验进展进行总结,旨在对降脂单抗药物研发与临床应用作为参考。     

靶向PCSK9催化结构域的重组蛋白疫苗降胆固醇效果初步评价

PCSK9是机体内调节低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)代谢的重要蛋白之一,抑制PCSK9能够显著地降低血清LDL-C的水平。本研究的目的是构建靶向PCSK9的重组蛋白疫苗,为降低胆固醇疫苗药物的开发提供实验基础。本课题通过重叠PCR方法将白喉毒素跨膜结构和人PCSK9催化结构域基因串联,构建重组基因片段DTT-h PCSK9,在大肠杆菌中表达后经GST亲和纯化制备重组蛋白DTT-h PCSK9。用该蛋白免疫Balb/c小鼠后通过ELISA方法检测抗体应答水平,并测定小鼠体内胆固醇含量。结果显示,在小鼠体内DTT-h PCSK9引起了抗人PCSK9免疫反应,抗血清效价为1:10 000,并且该疫苗能够显著降低小鼠体内血清胆固醇含量(p0.05)。     

PCSK9降解低密度脂蛋白受体分子机制研究进展

血清低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)水平的升高是导致心血管疾病发生的主要危险因素。低密度脂蛋白受体(LDL receptor, LDLR)介导的低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)清除是决定循环中LDL-C水平的主要因素。LDL与细胞表面的LDLR结合后通过经典的网格蛋白小窝(clathrin-coated vesicles)内化进入细胞。在酸性核内体中,LDLR与LDL解离并循环回到细胞表面,释放的LDL将被运送到溶酶体中降解。前蛋白转化酶枯草溶菌素9 (proprotein convertase subtilisin kexin type 9, PCSK9)编码一种肝脏分泌型蛋白,其突变与LDL-C水平密切相关。前期研究已经证明,PCSK9直接与细胞表面的LDLR相互作用,二者一起通过网格蛋白小窝内化进入细胞。然而,在酸性核内体中,PCSK9和LDLR形成紧密的复合物,并进入溶酶体中进行降解,从而减少肝细胞表面LDLR的水平,降低肝脏对LDL-C的清除,该过程对于维持血浆中LDL在相对恒定的水平具有重要作用。因此,阻断PCSK9功能已成为治疗高胆固醇血症的新策略。本文综述了PCSK9的功能和机制研究的最新进展,并着重介绍了PCSK9抑制剂的研究进展,旨在为PCSK9-LDLR通路的研究和胆固醇代谢的调控提供参考。     

在真核细胞表达制备重组人前蛋白转化酶枯草溶菌素9

分别优化、合成和构建了在毕赤酵母和哺乳动物细胞表达人前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9,PCSK9)的PCSK9-p PICZαA和PCSK9-pcDNA4.0重组质粒,将重组质粒转化至GS115细胞和转染至中国仓鼠卵巢(chinese hamster ovary,CHO)细胞,诱导细胞表达包含his标签的PCSK9重组蛋白。通过SDS-PAGE电泳和Western-blot分析两种系统表达重组蛋白的能力,发现GS115表达的重组蛋白相对分子质量大于人天然PCSK9蛋白且容易发生降解,而CHO细胞能够高表达与人天然PCSK9蛋白相对分子质量相同的、稳定的、易于纯化的特异重组蛋白。采用His/Ni2+亲和层析柱纯化重组蛋白,获得纯度达90%以上的PCSK9重组蛋白;用纯化的重组蛋白免疫小鼠制备了高效价特异性PCSK9多克隆抗体。所建立的CHO细胞表达体系PCSK9的平均表达量为5.6 mg/L,为开发PCSK9抑制剂和深入研究PCSK9分子结构和功能奠定了基础。     

PCSK9的靶向基因治疗

心血管疾病是全球非传染性疾病致死的主要原因。降低血液低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)是预防和治疗动脉粥样硬化引起的冠状动脉疾病的主要手段。人类遗传学研究发现携带PCSK9功能缺失突变的个体血液LDL-C含量显著降低,对心血管疾病有明显的保护作用。这使得PCSK9成为基因编辑治疗以降低血液胆固醇的理想靶点。当前的研究证明在小鼠和非人灵长类动物中靶向敲除肝脏PCSK9可显著降低血液低密度脂蛋白胆固醇,展现该基因治疗策略的发展前景。该文介绍了PCSK9基因与心血管疾病的关系,并综述了基因组编辑技术的发展及其体内靶向PCSK9基因以降低LDL-C的研究进展。     

研究: PCSK9/LDLR通路介导姜黄素烟酸酯促进HepG2摄取脂质

为研究PCSK9/LDLR通路介导姜黄素烟酸酯(CurTn)降低血浆低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),减少动脉内膜下脂质沉积的分子机制,用5、10、15 μmo/L姜黄素烟酸酯与25 mg/L LDL共孵育HepG2细胞24 h,分别采用油红O染色、胆固醇荧光定量试剂盒、DiI-LDL摄取检测细胞内胆固醇含量及LDL摄取情况,用逆转录定量聚合酶链反应(RT-Q-PCR)检测LDLR及SREBP2的mRNA表达,蛋白质印迹检测LDLR、SREBP2及PCSK9蛋白表达．随姜黄素烟酸酯作用浓度的增高细胞内脂滴显著增多,细胞内游离胆固醇(FC)、总胆固醇(TC)含量增高,细胞内胆固醇摄取增多;RT-Q-PCR和蛋白质印迹检测发现,与对照组(Control)比较,5、10、15 μmo/L 姜黄素烟酸酯处理组LDLR 蛋白表达增高,SREBP2 mRNA表达水平升高,PCSK9蛋白表达降低,但对LDLR mRNA及SREBP2 蛋白表达无影响．结果表明：姜黄素烟酸酯通过降低PCSK9、减少LDLR降解、升高LDLR蛋白表达,促进HepG2细胞胆摄取胆固醇．初步说明CurTn可能通过抑制PCSK9介导LDLR溶酶体降解,促进肝脏清除血浆LDL-C水平．     

泛素连接酶IDOL在胆固醇代谢中的作用和机制研究进展

胆固醇代谢平衡对细胞和机体的生命活动至关重要.细胞摄取胆固醇的方式之一是低密度脂蛋白受体(low-density lipoprotein receptor,LDLR)介导的低密度脂蛋白内吞;LDLR功能缺陷可导致高脂血症,诱发动脉粥样硬化等心血管疾病.LDLR蛋白稳定性受前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶9和低密度脂蛋白受体诱...     

眼皮肤白化病患者酪氨酸酶基因突变的研究

目的：对临床诊断为眼皮肤白化病（OCA）患者的酪氨酸酶（TYR）基因进行突变筛查,了解我国大陆OCA患者TYR基因突变类型,探讨基因突变对人TYR蛋白结构和功能的影响。方法：应用PCR技术,扩增患者及其父母的TYR基因外显子、外显子-内含子交界区及启动子区;以DNA序列测定技术,进行突变筛查与鉴定;利用生物信息学方法,对突变引起蛋白结构和功能的改变进行预测与分析。结果：在15名患者的30个TYR等位基因内,查明11种突变;其中错义突变5种（W400L、R299H、E294K、R77Q和K142M）,无义突变3种（R116X、R278X和G295X）,插入突变2种（929insC和232insGGG）,剪切位点突变1种（IVS1-3 C〉G）;对4个突变W400L、R299H、929insC、232insGGG的生物信息学分析显示,突变的致病性与蛋白结构和功能的改变相关。结论：W400L占本研究所检出全部OCA1突变等位基因的30．0％（9／30）,可能为中国大陆人群中较常见的TYR基因突变类型;应用生物信息学分析方法对TYR基因突变的致病性做出一些合理可能的解释是可行的。     

沙门菌CWDMs脂代谢检测

采用毛地黄皂苷敏感试验和菌细胞胆固醇、甘油三脂及胆碱酯酶定性与定量分析法,检测伤寒杆菌和甲型副伤寒杆菌经L 型变异后形成的细胞壁缺陷突变株(CW DM )的脂类代谢活性,了解这些CW DM 变异的性质和探讨细菌细胞壁缺陷突变与细菌演变的关系。结果表明,沙门菌CW DM s 具有显著的胆固醇和甘油三脂代谢活性、对毛地黄皂苷高度敏感并且还具有与白色念珠菌相似的胆固醇和甘油三脂的含量,但未能检出胆碱酯酶活性。CW DM s返祖菌丧失了脂类代谢酶类和胞浆膜不含胆固醇,恢复了与其亲代细菌型相似的代谢特征。提示在沙门菌天然即存在有与脂类及胆固醇代谢相关的基因,细胞壁的缺陷导致这些脂类及胆固醇代谢基因活化,以致 CW DM s 能够表达固醇和甘油三脂代谢活性和胞浆膜含有胆固醇     

单基因遗传性高胆固醇血症与非低密度脂蛋白受体致病基因的关系

家族性高胆固醇血症（FH）是一类异质性很强的单基因常染色体遗传性疾病。最近发现,除低密度脂蛋白受体和载脂蛋白B-100以外．前蛋白转化酶一枯草溶菌素9、衔接子蛋白、三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G5和G8、胆固醇-7-α-羟化酶等多种基因的变异都能导致FH样表型。该文对利用基因剔除和过表达、RNA干扰、反义技术对单基因遗传性高胆固醇血症非低密度脂蛋白受体致病基因的功能和调控机制进行综述,有助于深入认识这些基因．从而为临床家族性高胆固醇血症的诊断和治疗提供新的思路。     

单基因遗传性高胆固醇血症与非低密度脂蛋白受体致病基因的关系档

家族性高胆固醇血症(FH)是一类异质性很强的单基因常染色体遗传性疾病.最近发现,除低密度脂蛋白受体和载脂蛋白B-100以外,前蛋白转化酶-枯草溶菌素9、衔接子蛋白、三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G5和G8、胆固醇-7-α-羟化酶等多种基因的变异都能导致FH样表型.该文对利用基因剔除和过表达、RNA干扰、反义技术对单基因遗传性高胆固醇血症非低密度脂蛋白受体致病基因的功能和调控机制进行综述,有助于深入认识这些基因,从而为临床家族性高胆固醇血症的诊断和治疗提供新的思路.     

LXR对胆固醇稳态影响的研究进展

胆固醇是细胞膜的重要组成部分,构成生命的基本分子之一,也是胆汁酸和类固醇激素合成的底物,其代谢平衡受到诸多因素的精密调节.虽然胆固醇是细胞和人体生理功能所必需的,但血清总胆固醇增高可导致2型糖尿病、高胆固醇血症以及动脉粥样硬化等疾病.肝X受体(LXR)是一种重要的细胞核受体,是配体依赖的转录因子,包含LXRα和LXRβ两种亚型,LXRα在肝脏、小肠、巨噬细胞、脂肪组织中均有表达,而LXRβ有着广泛的表达.LXR与视黄醇类X受体结合后,形成异二聚体,刺激靶基因的表达.激活的LXR通过调节肠道对饮食胆固醇的吸收、肝脏对胆固醇的合成和降解以及胆汁酸的代谢,控制着胆固醇稳态.此外,LXR还参与调节脂肪形成、糖代谢、巨噬细胞的天然免疫和炎症反应等生理活动.因此,LXRs有望成为治疗动脉粥样硬化、阿尔茨海默氏等疾病的药物靶点.     

PCSK9/LDLR通路介导姜黄素烟酸酯促进HepG2摄取脂质

为研究PCSK9/LDLR通路介导姜黄素烟酸酯(CurTn)降低血浆低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),减少动脉内膜下脂质沉积的分子机制,用5、10、15μmo/L姜黄素烟酸酯与25 mg/L LDL共孵育Hep G2细胞24 h,分别采用油红O染色、胆固醇荧光定量试剂盒、Di I-LDL摄取检测细胞内胆固醇含量及LDL摄取情况,用逆转录定量聚合酶链反应(RT-Q-PCR)检测LDLR及SREBP2的m RNA表达,蛋白质印迹检测LDLR、SREBP2及PCSK9蛋白表达.随姜黄素烟酸酯作用浓度的增高细胞内脂滴显著增多,细胞内游离胆固醇(FC)、总胆固醇(TC)含量增高,细胞内胆固醇摄取增多;RT-Q-PCR和蛋白质印迹检测发现,与对照组(Control)比较,5、10、15μmo/L姜黄素烟酸酯处理组LDLR蛋白表达增高,SREBP2 mRNA表达水平升高,PCSK9蛋白表达降低,但对LDLR mRNA及SREBP2蛋白表达无影响.结果表明:姜黄素烟酸酯通过降低PCSK9、减少LDLR降解、升高LDLR蛋白表达,促进HepG2细胞胆摄取胆固醇.初步说明CurTn可能通过抑制PCSK9介导LDLR溶酶体降解,促进肝脏清除血浆LDL-C水平.     

细胞内胆固醇水平调节研究进展

细胞内胆固醇水平动态平衡是细胞发挥生理功能的重要保障.破坏细胞内胆固醇水平动态平衡不仅增加心血管系统疾病患病风险,而且与许多代谢性疾病相关.细胞内胆固醇水平主要受胆固醇生物合成、摄取、流出和酯化的调节.3-羟基-3-甲基-戊二酰基辅酶A还原酶、角鲨烯单加氧酶和固醇调节元件结合蛋白2是胆固醇合成关键因子.尼曼-匹克C1型...     

pcsk9基因突变与胆固醇血症

  常染色体显性高胆固醇血症（ADH）是家族早发性动脉粥样硬化的最主要的危险因素.在与ADH有关的基因突变中,LDL-R、apoB100基因突变导致ADH的机制已经比较明确,而pcsk9基因突变与ADH相关是最近发现的.pcsk9基因编码神经凋亡调节转化酶即NARC-1, 它通过在蛋白水平降低肝细胞上LDL受体的数量,使血液中LDL不能被清除,从而与高胆固醇血症相关联.研究pcsk9与LDL之间的关系,探索pcsk9在高胆固醇血症以及动脉粥样硬化发生中的作用及机制,将有助于高胆固醇血症和动脉粥样硬化发病机制的研究,也能为防治高胆固醇血症和动脉粥样硬化提供新思路.     

家族性高胆固醇血症样表型遗传异质性的分子基础

家族性高胆固醇血症(FH)是由于低密度脂蛋白受体(LDL—R)基因突变,致使细胞表面LDL-R蛋白功能缺陷,导致血浆低密度脂蛋白(LDL)大幅度增高,并可导致早发冠心病。“FH”已经成为携带LDL-R基因突变患者的同意词,但日益增多的研究证实,其他6种基因突变也可通过不同机制导致FH样表型。这些致病基因的发现．促进胆固醇代谢的研究进入新领域,有助于深入探讨胆固醇代谢的调节机制,并将为FH样表型的诊断和治疗提供新的理论依据。文章就有关FH样表型遗传异质性的分子基础研究的近况作一简要综述．以引起人们的关注。