Tổng quan về peroxisome prolitferator activated receptor ( PPAR) và một số thuốc có đích tác dụng là receptor PPAR

BỘYTỂ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
TRÀN THỊ QUẾ
TỔNG QUAN VÈ PEROXISOME
PROLIFERATOR- ACTIVATED RECEPTOR
(PPAR) VÀ MỘT SỐ THUỐC có ĐÍCH TÁC
DỤNG LÀ RECEPTOR PPAR
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DUỢC sĩ
• • •
Người hướng dẫn;
TS. Đào Thị Vui
Noi thực hiện:
Bộ môn Dược lý
HÀ NỘI 2011
#
t r u ờ n g đ h d ư ợ c ỉ ỉ à n ộ ỉ
*náng ơ t . “năm 2_0/.w!.
L Ờ I CẢM ƠN
Trong suốt quả trĩnh làm khóa luận tốt nghiệp, tôi đã nhận được rât nhiều
sự giúp đỡ từ các thầy cô, gia đình, bạn bè. Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng bỉết
ơn sâu sắc của mình tới: Tiến sĩ Đào Thị Vui là những thầy cô đã hết lòng tạo
mọi điều kiện, tận tình chỉ bảo, hướng dẫn tôi hoàn thành khóa luận.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên trong
Bộ môn Dược lý, các phong ban khác trong nhà trường đã giúp đỡ, khích lệ tôi.
Cho phép tôi cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, ủng hộ tôi về mặt tinh
thần để tôi có thêm sự nhiệt tỉnh và say mê trong nghiên cứu khoa học.
Một lần nữa, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu trênỉ
Hà Nội, ngày 07 tháng 05 năm 2011
Sinh viên
Trần Thị Quế
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ
ABC A I

ATP binding casette transporter AI
ACC

Acetyl-CoA carboxylase
ACOXl

Acyl-CoA oxidase 1
AD-1

Activation domain-1 ( Chuỗi hoạt hóa-1)
AD-2

Activation domain-2 ( Chuỗi hoạt hóa- 2)
ADA

American Diabetes Association ( Hiệp hội đái tháo
đưòng Mỹ)
ADRP

Adipocyte differentiation- related protein
AF-1

Activation function-1 (Vùng hoạt hóa-1)
AF-2

Activation function-2 (Vùng hoạt hóa -2)
Akt

Protein kinase B
AMP

Adenosine monophosphate
AMPK

AMP kinase
AP-1

Activator protein 1 (Protein hoạt hóa)
Apo A1

Apolipoprotein A1
AR Androgen receptor
BCL-6

B-cell lymphoma 6
BIP

Bezafibrate Infarction Prevention Study ( Nghiên cứu
tác dụng chống nhồi máu cơ tim của bezafibrate)
CBP

CREB binding protein
CD36

Scavenger receptor
CETP Cholesterol ester transfer protein
CHICAGO

Carotid Intimal-Medial THICkness (CIMT) in
Atherosclerosis using PioGlitazOne
ChREBP

Carbohydrate response-element binding protein
CNS

Central nervous system
COX2 Cyclooxygenase-2
CPK

Creatinine phosphokinase
CPT-1

c amitine palmitoyltransferase-1
CREB

cAMP response element-binding
CRP

C-reactive protein
CTE

Carboxy-terminal extension
CYP4A

Cytochrome P450, family 4, subfamily A
DBD

DNA binding domain
DBD

DNA binding domain
D-box

Distal- box
DNA

Deoxyribonucleic acid
D-PBE/MFP2

D-3-hydroxyacyl-CoA dehydratase / D-3-
hydroxyacyl-CoA-dehydrogenase
DR

Derect repeat
ĐTĐ Đái tháo đường
EASD

European Association for the Study of Diabetes
ER

Estrogen receptor
ERK 5

Extracellular-signal-regulated kinase 5
FACS

Fatty acyl-CoA synthetase

FAS

Fatty-acid synthase
FATP

Fatty acid transporter protein
FIELD

Fenofibrate Intervention and Event Lowering In
Diabetes Study
G6Pase

Glucose-6-phosphatase
GAB A

yAminobutyric acid
GR

Glucocorticoid receptor
HDL

High-density lipoprotein
HHS

Helsinki heart study
HRE

Hormone response elements
HSP

Heat shock protein
ILl

Interleukin-1
ILK-1

Integrin-linked kinase-1
iNOS

Inducible nitric oxide synthase
LBD

Ligand binding domain
LDL

Low- density lipoprotein
L-PBE/MFP

Enoyl-CoA hydratase / L-3-hydroxyacyl-CoA
dehydrogenase
LPL

Lipoprotein lipase
LPS Lipopolysaccharide
LTB4

Leukotriene B4
MCP-1

Monocyte chemoattractant protein

MIF

Migration inhibitory factor
MMP-9

Matrix metalloproteinase
MR

Mineralocorticoid receptor
mRNA

Messenger Ribonucleic acid
NF- kB

Nuclear factor-KB
NMCT Nhồi máu cơ tim
P/CAF

p300/CBP associated factor
P-box

Proximal- box
PDK-1

Phosphoinositide-dependent kinase-1
PEPCK

Phosphoenolpyruvate carboxykinase
PPAR

Peroxisome proliferator- activated receptor
PPRE

Peroxisome proliferator hormone response elements
PR

Progesterone receptor
PROACTIVE

PROspective pioglitAzone Clinical Trial in
macro Vascular Events
PTEN

Phosphatase and tensin homologue gen
RAR

Retinoid acid receptor
RECORD

Rosiglitazone Evaluated for Cardiac Outcomes and
Regulation of Glycaemia in Diabetes
RXR

Retinoid X receptor
SAA

Serum amyloid A
SCD

Stearoyl- Co A desaturase

Scd-1

Stearoyl CoA desaturase
SCP Sterol carrier protein
SRC

Steroid receptor coactivator
SREBP

Sterol regulatory element-binding protein
STAT-3

Signal transducer and activator of transcription-3
STAT-5

Signal transducer and activator of transcription -5
TF

Tissue factor
TNF-a

Tumor necrosis factor - a
TR

Thyroid receptor
UCP

Uncouple protein
VAT- HIT Veterans Affairs High-Density Lipoprotein
Intervention Trial

VCAM-1

Vascular cell adhesion molecule-1
VDR

Vitamin D receptor
VLDL

Very low- density lipoprotein
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Những gen được điều hòa sao chép bởi fibrate thông
qua PPAR a

38
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1
Cấu trúc tổ chức của receptor nhân
3
Hình 1.2
Sự nhận biết đặc hiệu chuỗi đáp ứng của DNA bởi receptor
nhân
4
Hình 1.3
Sự hoạt hóa receptor nhân phụ thuộc chât găn
6
Hình 1.4
Cơ chế tác dụng của các receptor nhân typ I
7

Hình 1.5
Cơ chế tác dụng của receptor nhân tế bào typ II
8
Hình 2.1
Cấu trúc chuỗi và cơ chế hoạt động của PPAR
10
Hình 2.2
Câu trúc chuôi LBD của các PPAR
11
Hình 2.3
Đặc điểm của liên kết giữa DNA và phức hợp PPAR/RXR
13
Hình 2.4
Cơ chế hoạt hóa và ức chế sự bộc lộ gen của các PPAR
14
Hình 2.5
Vai trò điều hòa chuyển hóa acid béo ở gan của PPAR a
15
Hình 2.6
Cơ chế tác dụng của PPAR a
16
Hình 2.7
Bốn bước của quá trình (3- oxi hóa acid béo ở ty thể
17
Hình 2.8
Quá trình vận chuyển acyl CoA qua màng ty thế bởi camitin
18
Hình 2.9
Hai con đường p-oxi hóa ở vi thê peroxy
19

Hình 2.10
Cơ chế tác dụng của PPAR p/ô
23
Hình 2.11
Các chât hoạt hóa nội sinh lipoprotein của các PPAR
28
Hình 2.12
Chức năng nội tiêt của mô mỡ
29
Hình 2.13
Cơ chế phân tử của sự kháng insulin gây ra bởi béo phì
32
Hình 3.1
Cơ chê tác dụng của fibrat
Hình 3.2
Cơ chế chống xơ vữa động mạch của fibrat
36
Hình 3.3
Cơ chê tác dụng của thiazolidinedion
39
Hình 3.4
Sự giảm các biên cô bệnh mạch vành bởi fibrat: ảnh hưởng của
nồng độ triglycerid cơ bản
43
Hình 3.5 Sự khác biệt vê cơ chê phân tử giữa rosiglitazon và pioglitazon
48
Hình 3.6 Phác đô điêu trị ĐTĐ typ 2
49
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG ^
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, Đồ THỊ
MỤC LỤC
Trang
ĐẢT VÃN ĐẼ
•

-

-
1
PHÀN 1
RECEPTOR NHÂN TÉ BÀO
' 2
1.1. ĐỊNH NGHI A VA PHAN LOẠI
2
1.2. RECEPTOR NHAN
3
1.2.1. Cấu trúc
3
1.2.2. Chất gắn
5
1.2.3. Phân loai
6
1.2.4. Các chât đông điêu hòa
8
PHẢN 2
RECEPTOR PPAR VÀ VAI TRÒ SINH LÝ
10

2.1. PHAN LOẠI
10
2.2. CAU TRUC
11
2.2.1. Cấu trúc ligand binding domain (LBD)
11
2.2.2. Cấu trúc chuỗi DNA binding domain (DBD)
12
2.3. VAI TRÒ SINH LÝ VÀ c ơ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA
PEROXISOME PROLIFERATOR- ACTIVATED RECEPTOR
(PPAR)
13
2.3.1. Vai trò của peroxisome proliferator-activated receptor a
15
2.3.2. Vai trò của peroxisome proliferator- activated receptor p/0
23
2.3.3. Vai trò của peroxisome proliferator-activated receptor y
27
PHÀN3
MỘT SỐ THUỐC CÓ ĐÍCH TÁC DỤNG LÀ PPAR
33
3.1. cAC FIBRAT
33
3.1.1. Co' chế tác dụng
33
3.1.2. Tác dụng của các fibrat
34
3.2. CAC THIAZOLIDINEDION
38
3.2.1. Cơ chê tác dụng

38
3.2.2. Tác dụng của các TZD
39
3.3. CÁC NGHIÊN c ú u LÂM SÀNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN c ứ u
TRONG TƯƠNG LAI
41
3.3.1. Các nghiên cứu can thiệp với các fíbrat
41
3.3.2. Một sô thử nghiệm lâm sang đôi vói thiazolidỉnedion
45
3.3.3. Sự khác nhau giữa pỉoglìtazon và rosiglitazon, quan điêm
hiện nay trong điều trị đái tháo đường typ 2
47
3.3.4. Hướng nghiên cứu trong tương lai
50
KET LU AN VA ĐE XUAT
•
52
1. KÊT LUÂN
• 52
2. ĐẼ XUẢT
53
TÀI LIỆU THAM KHẢO
ĐẶT VẤN ĐỀ
•
Trong những năm gầy đây tỉ lệ mắc bệnh rối loạn chuyển hoá ngày càng
tăng đặc biệt là các nước đang phát triển, hậu quả của nó đang là gánh nặng
cho nền kinh tế ở mỗi quốc gia. Theo báo cáo của Ban điều hành dự án mục
tiêu Quốc gia phòng, chống đái tháo đường tại Việt Nam hiện nay tỷ lệ mắc
bệnh đái tháo đường chiếm khoảng 4% số dân; nhưng điều đáng lo ngại là tỷ

lệ người tiền đái tháo đường chiếm gần 10% dân số. Còn rối loạn lipid máu
và xơ vữa động mạch cũng là một bệnh thời đại. ở Hoa Kỳ, một thống kê gần
đây cho thấy có 60 triệu người trưởng thành đang bị bệnh tim mạch do xơ vữa
động mạch. Tử vong do các ca bệnh này chiếm 42% toàn bộ các ca tử vong,
ở Việt Nam, từ đầu thế kỉ 21 cơ cấu bệnh tim mạch đã thay đổi: rối loạn lipid
và biến chứng của nó như nhồi máu cơ tim, tăng huyết áp, đái tháo đường, tai
biến mạch máu não .đã ngày càng chiếm tỷ lệ cao.
Các nhà khoa học đã cố gắng trong việc tìm những đích tác dụng mới,
thuốc mới để điều trị các bệnh rối loạn chuyển hoá. PPAR có vai trò quan
trọng trong điều hoà cân bằng lipid máu, cân bằng glucose máu, cân bằng
năng lượng nội mô, là một đích tác dụng quan trọng của hai nhóm thuốc là
fibrat là thuốc giảm lipid máu và thiazolidinedion là thuốc điều trị đái tháo
đường typ 2. Nhận thấy được tầm quan trọng của receptor PPAR nên tôi tiến
hành đề tài ''Tổng quan về peroxisome proliferator- activated receptor
(PPAR) và các thuốc có đích tác dụng là receptor PPAR’^ với 2 mục tiêu
chính:
- Tổng quan về receptor PPAR
- Tổng quan về một số thuốc có đích tác dụng là receptor PPAR
PHẦN 1
RECEPTOR NHÂN TẾ BÀO
1.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI RECEPTOR
Receptor còn gọi là thụ cảm thể, là một đại phân tử tồn tại với một lượng
giới hạn trong một số tế bào đích, có thể nhận biết và liên kết chọn lọc với
thuốc hoặc chất nội sinh (hormon, chất dẫn truyền thần kinh) để gây ra một
tác dụng sinh học đặc hiệu. Các chất nội sinh hoặc thuốc liên kết với receptor
gọi chung là các chất liên kết hoặc chất gắn (ligand).
Dựa vào vị trí của receptor ở tê bào có thế chia thành hai loại: receptor
màng tế bào và receptor nhân. Receptor nhân là những receptor nằm trong tế
bào, chất gắn của chúng là những hormon steroid, hormon tuyến giáp, những
chất tan trong lipid và dễ dàng qua màng tế bào đích. Sau khi receptor liên kết

với chất gắn, chúng gắn vào vùng đặc hiệu của ADN ở nhân và điều hòa sự
bộc lộ gen, kết quả là làm thay đổi lượng protein đặc hiệu do đó ảnh hưởng
đến các con đường chuyển hóa ở trong cơ thể.
Receptor màng tế bào là những receptor nằm ở màng tế bào, chất gắn của
chúng không có khả năng qua màng tế bào đích.Tùy theo bản chất của các
chất dẫn truyền thông tin thứ 2, receptor này được chia thành 3 phân nhóm:
• Phân nhóm 1: chất truyền tin thứ hai là AMP vòng. Ví dụ receptor hệ
muscarinic cholinergic, adrenergic, dopaminergic, serotonergic,
glutaminergic, opiate, peptidergic.
• Phân nhóm 2: chất truyền tin thứ hai là calci hay phosphoinositid. Ví
dụ: các receptor nicotinic của Acetylcholin, receptor của N-methyl-D-
aspartate, receptor GABA và receptor 5- hydroxytryptamine 3(5-HT3).
• Phân nhỏm 3: chất truyền tin thứ hai chưa rõ, điển hình cho nhóm này
là insulin [2],[4].
PPAR là một loại receptor nhân tế bào.
1.2. RECEPTOR NHÂN
Cho tới nay đã có hofn 300 receptor nhân đã được xác định nhưng chỉ có
48 trong số đó có trong cơ thể người.
1.2.1. Cấu trúc
Cấu trúc của một receptor nhân đều gồm có 5 phần (hình 1.1)
[37],[18],[35].
• Chuỗi A/B- chuỗi điều hoà N tận: Có vùng hoạt hoá 1 (Activation
function-1;AF-1), vùng hoạt hoá này hoạt động độc lập với sự có mặt của
chất gắn [71]. Trình tự của chuỗi A/B và độ dài của chuỗi rất khác nhau giữa
các receptor (ví dụ glucocorticoid receptor khác với retinoid X receeptor-
RXR) và giữa những tiểu loại receptor (RXR a khác với RXR p).Thêm vào
đó, vùng này chứa nhiều kiểu trình tự nhận biết kinase. Vì lý do này, trình tự
sắp xếp ở đầu N tận này có thể có vai frò quan trọng quyết định tính đặc hiệu
loại tế bào, đặc hiệu loài, đặc hiệu receptor [11],[70].
C’ầu tiiíí cũn I f cepfoi* Iiỉiiĩii

Chuỗi
N-tận
ckaỗi
hingẽ
chuỗi
C-tận
1D
Chuỗi gắn Chuỗi gắn chất
DNA-DBD gắn-LBD
3D
-7*" Cf
Hình 1.1: cẩu trúc tỗ chức của receptor nhân.
• Chuỗi C~chuỗi gắn DNA (DNA binding domain-DBD): Trình tự acid
amin trong chuỗi khá giống nhau giữa các receptor nhân khác nhau. Chuỗi
này chứa 2 ngón tay kẽm (là những mẩu cấu trúc protein nhỏ mà có thể phối
hợp với một hoặc nhiều ion kẽm để giúp làm bền vững cấu trúc protein).
Ngón tay kẽm đầu tiên chửa vùng P-box, là một xoắn alpha có vai trò
nhận biết và gắn với ái lực cao với lối lặp lại (AGGTCA) của chuỗi đáp ứng
với hormon đặc hiệu (Hormon response elements- HRE) trên DNA. cấu tạo
của chuỗi HRE gồm 2 nửa lặp lại cách một nucleotid (AGGTCA-N-
AGGTCA trong đó N là một nucleotid bất ki). Ngón tay kẽm thứ hai chứa
vùng D-box, là một xoắn alpha nàm vuông góc với xoắn P-box, tương tác với
nhóm phosphat của chuỗi DNA và có vai ừò trong sự dimer hóa. (hình 1.2)
[35],[37],[18].
V
MKETRY
Ạ G
Ý y
D W
N _s

c Ce
R R K
N s
K c
D
p c
KAFFKRSIQGHNDYM
Q
A
C Q
RLRKCY
D-Box D-Box
^ A
;-Box
Hình 1.2: Sự nhận biết đặc hiệu chuỗi Mp ứng của DNA bởi receptor
nhân.
• Chuỗi D- chuỗi Hinge: là chuỗi linh động, nối DBD với LBD. Chuỗi
này chứa những tín hiệu định vị nhân và phần mở rộng về hưóng carboxyl tận
(Carboxy-terminal extension-CTE) của chuỗi DBD, CTE liên quan đến sự
nhận biết đầu 5’ mở rộng của HRE. Chuỗi D cho phép thay đổi về hình dạng
trong cấu trúc của protein sau khi gắn với chất gắn.
• Chuỗi E- chuỗi gắn với chất gắn (Ligand binding domain-LBD): Tất cả
các receptor nhân đều có một cấu trúc gồm 11-13 xoắn alpha, sắp xếp xung
quanh một túi liên kết để gắn với chất gắn kị nước. Các acid amin khu trú
trong túi liên kết quyết định độ đặc hiệu với chất gắn của receptor, quyết định
LBD sẽ gắn với chất nào. DBD và LBD cùng nhau góp phần dimer hoá bề
mặt của receptor, giúp gắn với các protein đồng hoạt hoá và đồng ức chế,
protein nhiệt tan (heat shock protein- HSP) và các tác nhân sao chép khác.
LBD cũng chứa vùng hoạt hoá 2 ( Activation function 2:AF-2), hoạt động
phụ thuộc vào sự có mặt của chất gắn. LBD cũng chứa những tín hiệu định vị

nhân [8].
• Chuỗi F- chuỗi c tận: Trình tự acid amin rất khác nhau trong các
receptor nhân khác nhau.
1.2.2. Chất gắn (ligand)
Chất gắn của các receptor nhân là các chất ưa lipid như là các hormon nội
sinh, vitamin A, D [4],
Chất gắn của receptor nhân đều ưa lipid và có thể dễ dàng qua màng bào
tương cũng như màng nhân. Ái lực (Kd) của phức hợp receptor- chất gắn
thông thường trong phạm vi nM, nhưng có thể đa dạng từ pM tới mM. Một số
receptor, như PPAR Ỵ, có túi liên kết với chất gắn rộng giải thích cho sự đa
dạng về các chất gắn nội sinh [65].
HIO
H ll
H4
')
Htl
H3
HIO
H l l
H 4)
I H3
chát chu vạn toàn phâu
cbãt cliìi vạn Diọt pliíin
Chat đoỉ kbẩBỉỊ
(LXXLL là chất đồng hoạt hỏa được bổ sung vào sau khỉ receptor đã gắn với chất gắn).
Hình 1.3: Sự hoạt hóa receptor nhân phụ thuộc chẩt gắn.
Sự khác nhau về cấu trúc của chuỗi gắn với chất gắn LBD khi ở trạng thái
chưa gắn với chất gắn và đã gắn với chất gắn được mô tả như hình 1.3. Khi
receptor gắn với chất gắn dẫn đến sự thay đổi hình dạng, làm ổn định cấu trúc
của receptor, vùng hoạt hóa AF-2 của LBD gấp lại gây ra sự sắp xếp lại đối

với những xoắn ốc kế bên. Một bề mặt mới được mở ra để bổ sung những
chất đồng hoạt hoá đặc hiệu của quá trình sao chép. Kiểu này có thể giải thích
tại sao các chất đối kháng của receptor chẹn sự hoạt hoá quá trình sao chép:
những chất đối kháng không gây ra sự sắp xếp lại về hình thể một cách phù
hợp trong LBD, gây cản trở sự hình thành phức hợp hoạt hoá quá trình sao
chép [65].
1.2.3. Phân loại
Theo vị trí phân bố chia làm hai loại: Receptor nhân typl được khu trú
trong cytosol, receptor nhân typ II được khu trú trong nhân [42],
Khi không liên kết với chất gắn, các receptor nhân typ I ở trong bào
tương. Khi hormon gắn vào chúng phân tách protein nhiệt tan HSP, dimer
hóa, dịch chuyển vào trong nhân để gắn với trình tự chuối HRE. Phức hợp
receptor nhân- DNA lần lượt bổ sung các protein phụ chịu trách nhiệm cho sự
sao chép xuôi dòng từ DNA sang mRNA (ví dụ như RNA polymerase) sau đó
là quá trình dịch mã thành các protein làm thay đổi chức năng tế bào. Ví dụ:
Androgen receptor. Estrogen receptor, glucocorticoid receptor, progesteron
receptor (hình 1.4).
hoimoii
HSP
phức hợỊ.* receptor
rihân-HSP
piwfc hợ|'
howínon-receptor
\
mảrig
n hắ n
chát
k. ỈJỚ4ii
RNá poỉyiỉteiií*
7

DNA
HRE
g e n đíc h
c h ĩ ir n á n g
tế bả o t h a y
đ ỗ i
pfOtéUÍ
niRỈÍA
nbosom«
màrxg
màng
tê bào
Hình 1.4: Cơ chế tác dụng của các receptor nhân typ I.
Các receptor typ II khu trú ừong nhân tế bào, gắn với DNA bất kể ở trạng
thái có hay không gắn với chất gắn. Receptor nhóm này tạo phức dimer với
RXR. Khi không có mặt chất gắn, receptor liên kết với các protein đồng ức
chế. Khi receptor được hoạt hóa bởi chất gắn, các chất đồng ức chế tách ra và
các chất đồng hoạt hóa được bổ sung vào phức hợp receptor- chất gắn để thúc
đẩy quá trình sao chép xuôi dòng từ DNA sang mRNA và tạo ra các protein
làm thay đổi chức năng tế bào. Ví dụ: Retinoid acid receptor, RXR, thyroid
receptor (hình 1.5).
PPAR thuộc receptor nhân typ 2 [51].
LBD
bào tương
nhân
khe
mằng
ĩứiẳn
chức năng tế bào thay đối
protein

J
\
hoạt h o a ^
HRE gen đích
HRE gen đích
ribosome
m àng
nhân
Hình 1.5: Cơ chế tác dụng của receptor nhân tế bào typ II.
1.2.4. Các chất đồng điều hòa
Cho đến nay có khoảng 285 chất đồng điều hòa.Các chất đồng điều hoà là
những enzym cần thiết cho sự bộc lộ gen, hoặc chúng điều hoà hoạt tính của
những enzym tham gia vào quá trình sao chép của gen [77],[69],[41].Chất
đồng điều hòa gồm có 2 loại: chất đồng ức chế và chất đồng hoạt hóa.
Sau khi receptor gắn với chất chủ vận, phức hợp receptor- chất gắn bổ sung
các chất đồng hoạt hóa. Chất đồng hoạt hóa là những chất có hoạt tính histon
acetyltransferase gây acetyl hóa histon, mở xoắn kép chuỗi DNA, tạo điều
kiện bổ sung các tác nhân sao chép vào vùng khởi động của gen, hoạt hóa quá
trình sao chép của gen. Các chất đồng hoạt hóa đều có những đoạn cấu trúc
theo kiểu LXXLL (trong đó L là leucin còn X là một aminoacid bất kì). Đoạn
cấu trúc LXXLL là chuỗi đặc hiệu, được nhận biết và gắn đặc hiệu với chuỗi
LBD của receptor nhân. Ví dụ: các chất đồng hoạt hóa SRC, CBP, P/CAF,
steroid receptor RNA activator (SRA), estrogen receptor associated protein
140 (ERAP140), ribosomal large subunit protein 7 (RPL7) [19],[77],[69 .
Các chat dong ức che gắn với receptor nhân khi receptor ở trạng thái
không liên kết với chất gắn hoặc ở trạng thái gắn với các chất đối kháng. Chất
đồng ức chế có hoạt tính histon deacetylase gây khử acetyl hóa histon, đóng
xoắn kép chuỗi DNA, ức chế quá trình sao chép. Các phức hợp đồng ức chế
gồm có SIN3, NuRD, CoREST, NcoR/ SMRT [36],[69].
10

PHẦN 2
RECEPTOR PPAR VÀ VAI TRÒ SINH LỶ
Người ta phát hiện ra trong gan thỏ có những chất tổng hợp gây tăng lên
về kích cỡ và số lượng các peroxisome. Những chất tổng hợp này được xác
định là gắn với receptor nhân mới được phát hiện gần đây do đó thuật ngữ
receptor được hoạt hoá bởi các chất gây tăng sinh peroxisome được sử dụng
(peroxisome proliferator-activated receptors gọi tắt là PPAR) [6].
2.1. PHÂN LOẠI
Có 3 loại PPAR đã được xác định do 3 loại gen mã hoá khác nhau:
ịPPM K Huc-i, rAAR)
hPPAR«
hPPARv
273
_

_
1
__
110 175 251 *77
^ ts 85
a) a m
W ÊÊÊ ÊÊ ÊÌÊ ÊÊÊ Êầ
30 140 205
281
■ 15 BS
“•“““í
chẩt đồng ức chề
Hình 2.1: cẩu trúc chuỗi và cơ chế hoạt động của PPAR.
PPAR a được phân tách lần đầu trong gan thỏ vào năm 1990 bởi
Issemann và Green, liên quan đến sự oxi hoá acid béo, có ở trong gan, thận,

tim, cơ, mô mỡ và nhiều nơi khác. PPAR a là một protein gồm có 468 acid
amin.
PARỵ được xác định bởi Tontonoz và các đồng nghiệp, nó có vai trò trong
sự phân hoá các tế bào tạo mỡ, dự trữ lipid PPARyl có trong hầu hết tất
cả các mô như cơ, tim, ruột kết, thận, tuỵ và lá lách; y2 chủ yếu trong mô mỡ.
11
PPAR p/ô liên quan đến những chức năng cơ bản thuộc về tế bào, có
trong nhiều mô nhưng chủ yếu trong não, mô mỡ và da [62],[47],[56].
2.2. CẤU TRÚC
Giống như các receptor nhân khác, PPAR có cấu trúc gồm 5 phần, cấu
trúc của LBD và DBD là 2 phần quan trọng nhất trong toàn bộ cấu trúc của
PPAR.
2.2.1. Cấu trúc chuỗi gắn với chất gắn (Lỉngand binding domain-LBD)
LBD gồm 12 chuỗi xoắn hình thành nên dạng bánh sandwich 3 lớp và một
bản beta 4 cạnh (Sl, S2, S3, S4) (hình 2.2).
Hình 2.2: cẩu trúc chuỗi LBD của các PPAR.
Túi liên kết có hình chữ Y kị nước, gồm có một lối vào và 2 cánh tay,
cánh tay I và cánh tay II, cùng với một “charge clamp” [17],[50]. Túi này to
hơn so với những túi gắn với chất gắn trong các receptor nhân khác. Chính
đặc điểm này làm cho các receptor PPAR có khả năng gắn được với nhiều
loại hợp chất ưa lipid có nhóm acid ở đầu. Trong cánh tay I, có 4 acid amin
12
phân cực tạo ra những liên kết hydro khi tương tác với nhóm carboxyl của
chất gắn. Mạng lưới liên kết hydro trong cánh tay I cũng giúp cho chuỗi AF-
2 ở hình thể hoạt động, thúc đẩy liên kết với các chất đồng hoạt hoá. Cánh tay
II kị nước cao, và được cho rằng gắn với đuôi kị nước của chất gắn thông qua
lực Van der Waals [77],[78’.
Khoảng 80% các vị trí trong túi liên kết được bảo tồn trong tất cả các tiểu
loại PPAR và 20% tạo nên độ đặc hiệu chất gắn giữa các tiểu loại PPAR [78],
[17]. So sánh các túi liên kết của 3 tiểu loại PPAR cho thấy: Túi liên kết của

PPAR Ị3/Ô nhỏ hơn đáng kể so với túi liên kết của PPAR a và PPAR Y tương
ứng. Túi liên kết của PPAR a và PPAR y tưong tự nhau về hình dáng và kích
thước. Sự khác nhau này có thể giải thích tại sao PPAR p/ô có ít chất gắn
được báo cáo hơn so với PPAR a và PPAR y; và có thể cho thấy rằng kích cỡ
của túi liên kết góp phần tạo nên độ đặc hiệu cho tiểu loại này khi gắn với
chất gắn [73],[47].
Túi liên kết của PPAR a ưa lipid hơn 2 loại còn lại gợi ý một lời giải thích
lý do tại sao các chất gắn của PPAR Y không thể gắn với PPAR a và PPAR a
có thể gắn với các acid béo no ưa lipid hơn [74].
Cuối cùng, chú ý quan trọng là sự khác nhau về một amino acid đơn lẻ
trong túi liên kết có thể là yếu tố quyết định chính của độ đặc hiệu tiểu loại
đối với chất gắn. So sánh về cấu trúc của túi liên kết chỉ ra rằng amino acid
Tyr314 trong PPAR a và Histidine 323 trong PPAR Ỵ quyết định đ ộ đặc hiệu
của các tiểu loại receptor này [74].
2.2.2. Cấu trúc chuỗi gắn với DNA (DNA binding domaỉn-DBD)
Giống như các receptor nhân khác, DBD có vai trò nhận biết và gắn với
trình tự đáp ứng đặc hiệu trên chuỗi DNA (PPRE- peroxisome proliferator-
activated receptor). PPRE có trình tự 5’-AAACTAGG-TCAAAGGTCA-3.
Cấu trúc của PPRE là một cấu trúc lặp lại DRl, tức là lõi lặp lại gồm 6
13
nucleotid (AGGTCA) được lặp lại cách một nucleotid, ngoài ra PPRE còn có
một trìnli tự mở rộng ở đầu 5’ -AAACT.
Trình tự lõi lặp lại trên PPRE được nhận biết và gắn với ngón tay kẽm
nằm trên DBD của PPAR và RXR. Trình tự mở rộng ở đầu 5’ được nhận biết
và gắn với vùng mở rộng CTE trên DBD của PPAR.
Trong phức hợp PPAR/RXR gẳĩi trên chuồi PPRE thì PPAR gắn phần mở
rộng và lồi lặp lại ở đầu 5’, còn RXR gẳĩi với một nửa còn lại của DRl ở đầu
3’ củaPPRE [10], [47] (Hình 2.3).
F<XF<
A A A c ỉ AGGTCAAAGGTCA

Hình 2.3: Đặc điểm của Hên kầ giữa DNA và phức hợp PPAR/RXR.
2.3. VAI TRÒ SINH LÝ VÀ c ơ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA PEROXISOME
PROLIFERATOR- ACTIVATED RECEPTOR (PPAR)
PPAR thuộc receptor nhân typ 2. PPAR gắn với RXR tạo phức hợp dimer
PPAR/RXR. Bình tíiường phức họp này gán với chất đồng ức chế có hoạt tính
histon deacetylase, ức chế sự mở xoắn kép của DNA, do đó ức chế quá trình
sao chép của gen đích. Khi phức hợp này được hoạt hóa bởi chất gắn, các chất