مستقبل الهرمون الملوتن/موجهة الغدد التناسلية المشيمائية

جين من أنواع جينات الإنسان العاقل

مستقبل الهرمون الملوتن/الغدد التناسلية المشيمائية (LHCGR)، المعروف أيضًا باسم مستقبل اللوتروبين/الغدد التناسلية المشيمائية (LCGR) أو مستقبل الهرمون الملوتن (LHR)، هو مستقبل عبر الغشاء يوجد بشكل رئيسي في المبيض والخصية، ولكن أيضًا في العديد من الأعضاء خارج الغدد التناسلية مثل الرحم والثدي. يتفاعل هذا المستقبل مع كل من الهرمون الملوتن (LH) والغدد التناسلية المشيمائية (مثل hCG في البشر) ويمثل مستقبل مقترن بالبروتين (GPCR). يعتبر تفعيله ضروريًا للوظيفة الهرمونية أثناء التكاثر.

LHCGR
بنى متوفرة
بنك بيانات البروتينOrtholog search: PDBe RCSB
معرفات
أسماء بديلة LHCGR, HHG, LCGR, LGR2, LH/CG-R, LH/CGR, LHR, LHRHR, LSH-R, ULG5, Luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor
معرفات خارجية الوراثة المندلية البشرية عبر الإنترنت 152790 MGI: MGI:96783 HomoloGene: 37276 GeneCards: 3973
نمط التعبير عن الحمض النووي الريبوزي
المزيد من بيانات التعبير المرجعية
تماثلات متسلسلة
أنواع الإنسان الفأر
أنتريه 3973 16867
Ensembl ENSG00000138039 ENSMUSG00000024107
يونيبروت
RefSeq (رنا مرسال.)

‏NM_000233، ‏XM_005264309، ‏XM_006712015، ‏XM_017004090، ‏XM_047444291، ‏XM_047444292، ‏XM_047444293 XM_011532834، ‏NM_000233، ‏XM_005264309، ‏XM_006712015، ‏XM_017004090، ‏XM_047444291، ‏XM_047444292، ‏XM_047444293

‏XM_006523719، ‏XM_006523720، ‏XM_006523721، ‏XM_006523722، ‏XM_006523723، ‏XM_011246310، ‏NM_001364898، ‏NR_157357، ‏XM_036160339، ‏XM_036160340، ‏XM_036160341، ‏XM_036160342، ‏XM_036160343، ‏XM_036160344 NM_013582، ‏XM_006523719، ‏XM_006523720، ‏XM_006523721، ‏XM_006523722، ‏XM_006523723، ‏XM_011246310، ‏NM_001364898، ‏NR_157357، ‏XM_036160339، ‏XM_036160340، ‏XM_036160341، ‏XM_036160342، ‏XM_036160343، ‏XM_036160344

RefSeq (بروتين)

‏XP_005264366، ‏XP_006712078، ‏XP_011531133، ‏XP_011531136، ‏XP_016859578، ‏XP_016859579 NP_000224، ‏XP_005264366، ‏XP_006712078، ‏XP_011531133، ‏XP_011531136، ‏XP_016859578، ‏XP_016859579

‏XP_006523782، ‏XP_006523783، ‏XP_006523784، ‏XP_006523785، ‏XP_006523786، ‏XP_011244612، ‏NP_001351827، ‏XP_036016232، ‏XP_036016233، ‏XP_036016234، ‏XP_036016235، ‏XP_036016236، ‏XP_036016237 NP_038610، ‏XP_006523782، ‏XP_006523783، ‏XP_006523784، ‏XP_006523785، ‏XP_006523786، ‏XP_011244612، ‏NP_001351827، ‏XP_036016232، ‏XP_036016233، ‏XP_036016234، ‏XP_036016235، ‏XP_036016236، ‏XP_036016237

الموقع (UCSC n/a Chr 17: 89.02 – 89.1 Mb
بحث ببمد [1] [2]
ويكي بيانات
اعرض/عدّل إنساناعرض/عدّل فأر

جين LHCGR

عدل

يوجد جين LHCGR في الكروموسوم 2 p21 في البشر، بالقرب من جين مستقبل الهرمون المنبه للجريب. يتكون من 70 كيلو قاعدة (مقابل 54 كيلو قاعدة لمستقبل الهرمون المنبه للجريب (FSH)).[1] يشبه هذا الجين جين مستقبل الهرمون المنبه للجريب (FSH) ومستقبل TSH.

بنية المستقبل

عدل

يتكون LHCGR من 674 حمضًا أمينيًا وله كتلة جزيئية تتراوح بين 85–95 كيلو دالتون بناءً على مدى الارتباط بالجليكوزيل.[2]

مثل مستقبلات GPCR الأخرى، يمتلك مستقبل LHCG سبعة نطاقات عبر الغشاء أو لولبات عبر الغشاء.[3] النطاق الخارجي للمستقبل مرتبط بالجليكوزيل بشكل كبير. تحتوي هذه النطاقات عبر الغشاء على بقايا سيستين محفوظة للغاية، والتي تبني روابط ثنائي الكبريتيد لتثبيت بنية المستقبل. الجزء عبر الغشاء متشابه بشكل كبير مع أعضاء آخرين من عائلة رودوبسين من مستقبلات GPCR.[4] النطاق C الطرفي موجود داخل الخلية وهو قصير، وغني ببقايا سيرين وثريونين للارتباط المحتمل بالفسفرة.

ارتباط اللجين ونقل الإشارة

عدل

عند ارتباط LH بالجزء الخارجي من المستقبل عبر الغشاء، يحدث نقل الإشارة. تؤدي هذه العملية إلى تفعيل بروتين G متغاير الثلاثي. يؤدي ارتباط LH بالمستقبل إلى تغيير التكوين الكيميائي. يعزز المستقبل المنشط ارتباط ثلاثي فوسفات الغوانوزين (GTP) ببروتين G وتفعيله لاحقًا. بعد ارتباط GTP، ينفصل بروتين G متغاير الثلاثي عن المستقبل ويتفكك. ترتبط الوحدة الفرعية Gs بمحلقة الأدينيلات وتفعّل نظام أحادي فوسفات الأدينوسين الحلقي (cAMP).[5]

يُعتقد أن جزيء المستقبل يوجد في حالة توازن بين الحالة النشطة وغير النشطة. يؤدي ارتباط LH (أو CG) بالمستقبل إلى تحويل التوازن نحو الشكل النشط للمستقبل. لكي تستجيب الخلية لـ LH، يحتاج فقط نسبة صغيرة (≈1%) من مواقع المستقبل إلى التفعيل.

الفسفرة بواسطة كينازات البروتين المعتمدة على cAMP

عدل

يتم تفعيل كينازات البروتين المعتمدة على أدينوسين أحادي الفوسفات الحلقي (بروتين كيناز ألفا) من خلال سلسلة الإشارات الناتجة عن تفعيل بروتين Gs بواسطة مستقبل LHCG. يرتبط Gs المنشط بأنزيم محلقة الأدينيلات مما يؤدي إلى إنتاج أحادي فوسفات الأدينوسين الحلقي (cAMP). توجد كينازات البروتين المعتمدة على cAMP على شكل رباعيات بروتينية مع وحدتين تنظيميتين ووحدتين تحفيزيتين. عند ارتباط cAMP بالوحدات التنظيمية، يتم إطلاق الوحدات التحفيزية وتبدأ في فسفرة البروتينات مما يؤدي إلى العمل الفسيولوجي. يتم تحلل cAMP بواسطة فوسفوديستراز وإطلاق 5’AMP. أحد أهداف بروتين كيناز ألفا هو بروتين ربط عنصر الاستجابة للبروتين المرتبط بعنصر الاستجابة لكامپ (CREB) cAMP، ، الذي يرتبط بـحمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين في نواة الخلية من خلال تفاعلات مباشرة مع تسلسلات DNA محددة تسمى عناصر استجابة cAMP (CRE)؛ تؤدي هذه العملية إلى تفعيل أو تعطيل نسخ الجينات.[1]

يتم تضخيم الإشارة من خلال مشاركة cAMP والفسفرة الناتجة. يتم تعديل هذه العملية بواسطة البروستاجلاندين. منظمات خلوية أخرى تشارك في هذه العملية تشمل تركيز الكالسيوم داخل الخلايا المنظم من خلال تفعيل فوسفوليباز C، أكسيد النيتريك، وعوامل النمو الأخرى.

توجد مسارات أخرى لنقل الإشارة لمستقبل LHCGR.[2]

العمل

عدل
 
يقوم الهرمون الملوتن بزيادة تنظيم إنزيم كسر سلسلة الكوليسترول في الأنسجة الحساسة، وهي الخطوة الأولى في جميع عمليات التصنيع الستيرويدي البشرية.

الوظيفة الرئيسية لمستقبل LHCG هي تنظيم التصنيع الستيرويدي. يتم تحقيق ذلك من خلال زيادة مستويات إنزيم انشقاق سلسلة الكوليسترول الجانبية داخل الخلايا، وهو عضو في عائلة سيتوكروم بي450. يؤدي ذلك إلى زيادة تحويل الكوليسترول إلى سلائف الأندروجين المطلوبة لصنع العديد من الهرمونات الستيرويدية، بما في ذلك التستوستيرون والإستروجينات.[6]

المبيض

عدل

في المبيض، يعتبر مستقبل LHCG ضروريًا لنضوج الجريبات والإباضة، وكذلك وظيفة الجسم الأصفر. يتطلب تعبيره تحفيزًا هرمونيًا مناسبًا من قبل الهرمون المنبه للجريب (FSH) والإستراديول. يوجد LHCGR على خلايا الحبيبية، خلايا الثيكا، خلايا الجسم الأصفر، والخلايا الخلالية.[2] يتم إعادة تحفيز LCGR من خلال زيادة مستويات موجهة الغدد التناسلية المشيمائية في حالة تطور الحمل. بدوره، يتم إطالة وظيفة الجسم الأصفر ويصبح الوسط الهرموني داعمًا للحمل الناشئ.

الخصية

عدل

في الذكور، تم تحديد LHCGR على خلايا لايديغ التي تعتبر حاسمة لإنتاج التستوستيرون، ودعم تكوين الحيوانات المنوية.

يعتبر عمل LHCGR الطبيعي ضروريًا لتطور الجنين الذكري، حيث تنتج خلايا لايديغ الجنينية الأندروستينديون الذي يتم تحويله إلى التستوستيرون في خلايا سيرتولي الجنينية لتحفيز الذكورة.

خارج الغدد التناسلية

عدل

تم العثور على LHCGR في العديد من أنواع الأنسجة خارج الغدد التناسلية، ولا يزال الدور الفسيولوجي لبعضها غير مستكشف إلى حد كبير. تم العثور على المستقبلات في الرحم، الحيوانات المنوية، الحويصلات المنوية، البروستاتا، الجلد، الثدي، الغدد الكظرية، الغدة الدرقية، الشبكية العصبية، الخلايا العصبية الصماء، وفي دماغ الفئران.[2]

تنظيم المستقبل

عدل
 
بنية اللولب السبعي عبر الغشاء لمستقبل مقترن بالبروتين G مثل LHCGR

التنظيم التصاعدي

عدل

يشير التنظيم التصاعدي إلى زيادة عدد مواقع المستقبلات على الغشاء. يعمل الإستروجين والهرمون المنبه للجريب (FSH) على زيادة مواقع LHCGR استعدادًا للإباضة. بعد الإباضة، يحتفظ المبيض المصفّر بمواقع LHCGR التي تسمح بالتفعيل في حالة حدوث انغراس. يتطلب التنظيم التصاعدي في الذكور نسخ الجينات لتصنيع مستقبلات LH داخل سيتوبلازم الخلية. بعض الأسباب التي تجعل مستقبلات LH المنظمة تصاعديًا لا يتم تنظيمها تصاعديًا تشمل: عدم وجود نسخ الجينات، عدم وجود تحويل RNA إلى بروتين، وعدم وجود شحنات موجهة إلى غشاء الخلية من جهاز جولجي.

إزالة التحسس

عدل

تصبح مستقبلات LHCGR غير حساسة عند تعرضها لـ LH لفترة من الوقت. التفاعل الرئيسي لهذا التنظيم التنازلي هو الفسفرة للنطاق داخل الخلية (أو السيتوبلازم) للمستقبل بواسطة كينازات البروتين. تفصل هذه العملية بروتين Gs عن LHCGR.

التنظيم التنازلي

عدل

يشير التنظيم التنازلي إلى انخفاض عدد جزيئات المستقبلات. عادة ما يكون هذا نتيجة التدخل الخلوي. في هذه العملية، يرتبط مركب LCGR-الهرمون بأرستين ويتجمع في الحفر المطلية بالكلاثرين. تجذب الحفر المطلية بالكلاثرين دينامين وتنفصل عن سطح الخلية، مكونة حويصلات مطلية بالكلاثرين. يتم معالجة الحويصلات المطلية بالكلاثرين إلى إندوسومات، يتم إعادة تدوير بعضها إلى سطح الخلية بينما يتم توجيه البعض الآخر إلى الجسيمات الحالة. يتم تحطيم المستقبلات الموجهة إلى الجسيمات الحالة. يؤدي استخدام الناهضات طويلة المفعول إلى تنظيم عدد المستقبلات من خلال تعزيز التدخل الخلوي.

المعدلات

عدل

يمكن أن تتداخل الأجسام المضادة لـ LHCGR مع نشاط LHCGR.

مضادات LHCGR

عدل

في عام 2019، تم الإبلاغ عن اكتشاف مضادات قوية وانتقائية لمستقبل الهرمون الملوتن (BAY-298 وBAY-899) والتي كانت قادرة على تقليل مستويات الهرمونات الجنسية في الجسم الحي.[7] يفي الأخير بمعايير الجودة لـ"مسبار كيميائي مُتبرع به" كما تم تعريفه من قبل اتحاد الجينوم البنيوي.[8]

تم وصف سلسلة من المركبات القائمة على الثينوبير(يم)يدين[9] التي أدت إلى تحسين Org 43553 كأول ناهضات لمستقبل الهرمون الملوتن.[10][11]

تشوهات LHCGR

عدل

يمكن أن تؤدي طفرات فقدان الوظيفة في الإناث إلى العقم. في الأفراد 46، XY، يمكن أن يتسبب التفعيل الشديد في الخنوثة الذكرية الكاذبة، حيث قد لا تستجيب خلايا لايديغ الجنينية وبالتالي تتداخل مع الذكورة.[12] يمكن أن يؤدي التفعيل الأقل شدة إلى التباعد الإحليلي أو القضيب الصغير.[2]

التاريخ

عدل

حصل ألفريد جيلمان ومارتن رودبل على جائزة نوبل في الطب لعام 1994 لاكتشاف نظام بروتين G.

التفاعلات

عدل

ثبت أن مستقبل الهرمون الملوتن/الغدد التناسلية المشيمائية يتفاعل مع GIPC1.[13]

المراجع

عدل
  1. ^ ا ب Simoni M، Gromoll J، Nieschlag E (ديسمبر 1997). "The follicle-stimulating hormone receptor: biochemistry, molecular biology, physiology, and pathophysiology". Endocrine Reviews. ج. 18 ع. 6: 739–773. DOI:10.1210/edrv.18.6.0320. PMID:9408742.
  2. ^ ا ب ج د ه Ascoli M، Fanelli F، Segaloff DL (أبريل 2002). "The lutropin/choriogonadotropin receptor, a 2002 perspective". Endocrine Reviews. ج. 23 ع. 2: 141–174. DOI:10.1210/edrv.23.2.0462. PMID:11943741.
  3. ^ Dufau ML (1998). "The luteinizing hormone receptor". Annual Review of Physiology. ج. 60: 461–496. DOI:10.1146/annurev.physiol.60.1.461. PMID:9558473.
  4. ^ Jiang X، Dias JA، He X (يناير 2014). "Structural biology of glycoprotein hormones and their receptors: insights to signaling". Molecular and Cellular Endocrinology. ج. 382 ع. 1: 424–451. DOI:10.1016/j.mce.2013.08.021. PMID:24001578.
  5. ^ Ryu KS، Gilchrist RL، Koo YB، Ji I، Ji TH (أبريل 1998). "Gene, interaction, signal generation, signal divergence and signal transduction of the LH/CG receptor". International Journal of Gynaecology and Obstetrics. ج. 60 ع. Suppl 1: S9-20. DOI:10.1016/S0020-7292(98)80001-5. PMID:9833610. S2CID:4798893.
  6. ^ Dufau ML، Cigorraga S، Baukal AJ، Sorrell S، Bator JM، Neubauer JF، Catt KJ (ديسمبر 1979). "Androgen biosynthesis in Leydig cells after testicular desensitization by luteinizing hormone-releasing hormone and human chorionic gonadotropin". Endocrinology. ج. 105 ع. 6: 1314–1321. DOI:10.1210/endo-105-6-1314. PMID:227658.
  7. ^ Wortmann L، Lindenthal B، Muhn P، Walter A، Nubbemeyer R، Heldmann D، Sobek L، Morandi F، Schrey AK، Moosmayer D، Günther J، Kuhnke J، Koppitz M، Lücking U، Röhn U، Schäfer M، Nowak-Reppel K، Kühne R، Weinmann H، Langer G (نوفمبر 2019). "Discovery of BAY-298 and BAY-899: Tetrahydro-1,6-naphthyridine-Based, Potent, and Selective Antagonists of the Luteinizing Hormone Receptor Which Reduce Sex Hormone Levels in Vivo". Journal of Medicinal Chemistry. ج. 62 ع. 22: 10321–10341. DOI:10.1021/acs.jmedchem.9b01382. PMID:31670515. S2CID:204967109.
  8. ^ "Donated Chemical Probes". thesgc.org. مؤرشف من الأصل في 2024-12-03. اطلع عليه بتاريخ 2023-07-31.
  9. ^ van Straten NC، Schoonus-Gerritsma GG، van Someren RG، Draaijer J، Adang AE، Timmers CM، Hanssen RG، van Boeckel CA (أكتوبر 2002). "The first orally active low molecular weight agonists for the LH receptor: thienopyr(im)idines with therapeutic potential for ovulation induction". ChemBioChem. ج. 3 ع. 10: 1023–1026. DOI:10.1002/1439-7633(20021004)3:10<1023::AID-CBIC1023>3.0.CO;2-9. PMID:12362369. S2CID:8732411.
  10. ^ Heitman LH، Oosterom J، Bonger KM، Timmers CM، Wiegerinck PH، Ijzerman AP (فبراير 2008). "[3H]Org 43553, the first low-molecular-weight agonistic and allosteric radioligand for the human luteinizing hormone receptor". Molecular Pharmacology. ج. 73 ع. 2: 518–524. DOI:10.1124/mol.107.039875. hdl:1887/3209412. PMID:17989351. S2CID:34584880.
  11. ^ van de Lagemaat R، Timmers CM، Kelder J، van Koppen C، Mosselman S، Hanssen RG (مارس 2009). "Induction of ovulation by a potent, orally active, low molecular weight agonist (Org 43553) of the luteinizing hormone receptor". Human Reproduction. ج. 24 ع. 3: 640–648. DOI:10.1093/humrep/den412. PMID:19088107.
  12. ^ Wu SM، Chan WY (1999). "Male pseudohermaphroditism due to inactivating luteinizing hormone receptor mutations". Archives of Medical Research. ج. 30 ع. 6: 495–500. DOI:10.1016/S0188-4409(99)00074-0. PMID:10714363.
  13. ^ Hirakawa T، Galet C، Kishi M، Ascoli M (ديسمبر 2003). "GIPC binds to the human lutropin receptor (hLHR) through an unusual PDZ domain binding motif, and it regulates the sorting of the internalized human choriogonadotropin and the density of cell surface hLHR". The Journal of Biological Chemistry. ج. 278 ع. 49: 49348–49357. DOI:10.1074/jbc.M306557200. PMID:14507927.

قراءة إضافية

عدل

روابط خارجية

عدل