PAPP-A调控胎盘IGF轴影响FGR的分子机制研究
批准号:
82071658
项目类别:
面上项目
资助金额:
54.0 万元
负责人:
杭婧
依托单位:
学科分类:
胎盘发育、结构和功能及其异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杭婧
中文摘要
胎盘是母胎界面物质交换的唯一渠道,保证了胎儿正常生长发育。部分胎儿生长受限(FGR)与胎盘滋养层细胞基因表达异常密切相关。妊娠相关血浆蛋白(PAPP-A)是胎盘分泌的蛋白酶,在妊娠妇女中大量增加且被pro-MBP共价抑制,通过特异性切割胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)定向调节血清胰岛素样生长因子(IGFs)浓度和调控胎盘功能。既有研究表明FGR中PAPP-A浓度显著降低,但具体机制未被阐明。据此,本项目计划对常规妊娠检查的剩余血清进行PAPP-A、IGFs等相关分子的浓度测定,结合体外酶切效率检测,明确其对FGR的预测能力;对FGR与正常胎盘组织行多组学联合分析,探索PAPP-A通过IGF轴影响胎盘发育的调控网络;建立血清内源性蛋白提取方法,辅以传统重组蛋白表达,以PAPP-A及其复合物为对象进行结构生物学研究,明确PAPP-A的原子结构与抑制机制,在分子水平阐述FGR产生的机理。
英文摘要
The placenta is the only maternal-fetal interface for material exchange, ensuring the normal growth and development of the fetus. Asymmetrical fetal growth restriction (FGR) is closely related to abnormal gene expression of placental trophoblast cells. Secreted by placenta, pregnancy-related plasma proteins (PAPP-A) protease increases significantly in pregnant women. Covalently inhibited by pro-MBP, PAPP-A specifically cleaves IGFs-bin ding proteins (IGFBPs) and influences serum IGFs concentration to regulate placental function. Previous studies proved the concentration of PAPP-A is considerably reduced in FGR pregnancy, but the underlying mechanism remains unknown. . Accordingly, this project expects to clarify the ability of PAPP-A to predict FGR by measuring the concentration of PAPP-A, IGFs and other related molecules in the remaining serum of routine pregnancy tests, combined with the in vitro enzyme digestion efficiency test. We would like to perform multi-omics analysis to explore the regulatory network that how PAPP-A affects placental development through the IGF axis. At the same time, we also plan to establish serum endogenous protein extraction methods and supplemented with conventional exogenous recombinant protein purification, and conduct structural biology studies on PAPP-A and its complexes. The goal of the project is to clarify the atomic structure and inhibition mechanism of PAPP-A, and to explain the underlying mechanism of FGR at the molecular level.
胎盘是母胎界面物质交换的唯一渠道,保证了胎儿的正常生长发育。外因性胎儿生长受限(FGR)与胎盘滋养层细胞基因表达异常密切相关。妊娠相关血浆蛋白(PAPP-A)是胎盘分泌的蛋白酶,在妊娠妇女中大量增加且被pro-MBP共价抑制,通过特异性切割胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)定向调节血清胰岛素样生长因子(IGFs)浓度来调控胎盘功能。既有研究表明FGR中PAPP-A浓度显著降低,但具体机制未知。据此,本项目计划以PAPP-A及其复合物为对象进行结构生物学研究,明确PAPP-A的原子结构与抑制机制,在分子水平阐述FGR产生的机理。.在项目执行期内,利用sIUGR两胎儿胎盘的高通量蛋白组学检测,发现血管生成通路被显著富集,其中血管生成蛋白MTDH在生长受限胎儿胎盘的表达水平显著低于生长正常胎儿。体内外细胞实验证实敲低MTDH能够显著促进滋养层细胞的功能。深入挖掘后发现proMBP在两胎儿间的表达也呈现出极强差异。进一步,本项研究基于人类孕晚期妊娠血浆和悬浮细胞的内源性提取,利用冷冻电镜技术解析了proMBP和STC2两个抑制剂分别与PAPP-A结合的PAPP-A·proMBP以及PAPP-A·STC2两个复合物的冷冻电镜结构,这两种抑制剂与PAPP-A形成2:2异四聚体,并与PAPP-A催化裂口远端的多个结构域建立广泛的相互作用。这种外位(exosite)结合特性形成的空间位阻阻止了底物IGFBPs的结合和切割,而由含切割位点的IGFBPs连接子区域衍生肽对调制剂的处理不再敏感。此外,利用胎盘和脐血样本的分子/细胞生物学研究,研究者发现调制剂proMBP的浓度在大、小胎儿中存在明显差异,致使PAPP-A活性改变。同时,在胎盘绒毛外滋养层细胞(EVTs)过表达PAPP-A可以促进其迁移和侵袭,提升EVT的浸润;当proMBP存在时,这种促进效应被消除,表明了该过程与PAPP-A的酶活调控密切相关,从而影响了胎儿发育,导致了sIUGR双胎生长失衡。该研究为proMBP(STC2)→PAPP-A→IGFBPs信号通路的研究提供了关键的分子基础。
INT复合物调节U snRNA 3'加工的结构基础
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批准号:31800624
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2018
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负责人:杭婧
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依托单位:
国内基金
海外基金