胸腺素 beta 4(thymosin beta 4,Tβ4),一種由43個(gè)氨基酸殘基組成的小分子量蛋白,廣泛分布于人體內(nèi)多種組織與細(xì)胞中。作為人體內(nèi)主要的肌動(dòng)蛋白調(diào)節(jié)分子之一,具有多重生物學(xué)功能,在組織再生、重塑、創(chuàng)傷愈合、維持肌動(dòng)蛋白平衡、腫瘤發(fā)病與轉(zhuǎn)移、細(xì)胞凋亡、炎癥、血管生成、毛囊發(fā)育等生理、病理過(guò)程中扮演著極為重要的角色。
1981年首次通過(guò)柱層析和凝膠過(guò)濾的方法從胸腺素提取物組分5中分離得到Tβ4,其有較少疏水性氨基酸,以單鏈形式存在并發(fā)揮作用。許多細(xì)胞類型都能產(chǎn)生Thymosin beta 4,包括血小板,內(nèi)皮細(xì)胞,嗜中性粒細(xì)胞,星形膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。
研究發(fā)現(xiàn),胸腺素家族的成員多達(dá)16個(gè),其中Tβ4、Tβ10和Tβ15在人類中發(fā)現(xiàn)存在。其中胸腺素β4(Tβ4)是β-胸腺素分子家族的5.0 kDa成員。該家族的成員序列長(zhǎng)度為41-44個(gè)氨基酸,等電點(diǎn)介于pH 4.0-7.0之間(α-胸腺素的值小于4.0)。成熟的人類Thymosin beta 4的長(zhǎng)度為43 個(gè)氨基酸。它含有一個(gè)肌動(dòng)蛋白結(jié)合位點(diǎn)(aa 17-23),一個(gè)乙酰化的Ser和五個(gè)乙?;馁嚢彼幔?;12;26;32;39)和Thr23處的一個(gè)磷酸化位點(diǎn)。成熟的人類Thymosin beta 4與小鼠的序列相同,并且與其人類家庭成員Thymosin beta 10有74%的序列相似性。
1.促進(jìn)細(xì)胞遷移和粘附
Tβ4以一個(gè)伸展的構(gòu)型與G-actin結(jié)合,這種結(jié)合會(huì)被空間阻力和鹽誘導(dǎo)的actin聚合作用所阻止。肌動(dòng)蛋白亞基的聚合作用和去聚合作用是Tβ4促使細(xì)胞遷移的一個(gè)主要機(jī)理。有研究表明Tβ4能明顯增加EPCs(endothelial progenitor cells)的增殖、集落形成、遷移和粘附能力,并呈一定的量效關(guān)系。
2.促進(jìn)血管再生、細(xì)胞分化和腫瘤轉(zhuǎn)移
目前對(duì)胸腺肽β4的研究已發(fā)現(xiàn)其在血管再生中發(fā)揮了重要的作用,無(wú)論是體外還是在體試驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)Tβ4可以促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖,遷移及增強(qiáng)管腔形成能力,并且還可以通過(guò)促進(jìn)內(nèi)皮祖細(xì)胞的分化,歸巢等過(guò)程促進(jìn)新生血管形成,Tβ4低表達(dá)時(shí)則血管新生明顯受到影響。
3.防止細(xì)胞凋亡,促進(jìn)細(xì)胞生存和組織再生
Tβ4在體外能夠降低酒精對(duì)人類角膜上皮細(xì)胞的促凋亡作用,這是通過(guò)降低損傷的線粒體改變,從線粒體中釋放細(xì)胞色素C,增加bcl-2的表達(dá)和天冬氨酸酶活性來(lái)完成的。
4.降低炎癥反應(yīng),抑制發(fā)炎細(xì)胞的游動(dòng)和粘附
有研究發(fā)現(xiàn)在皮膚、眼角膜和心臟損傷和內(nèi)毒素誘導(dǎo)的敗血癥樣本中,Tβ4顯示出能夠下調(diào)炎癥反應(yīng)中間物,降低炎癥發(fā)應(yīng)細(xì)胞的滲透。
5.Tβ4 刺激毛囊發(fā)育
有研究表明Tβ4在第一個(gè)毛囊發(fā)育周期的退行期和靜止期的表達(dá)量最高,說(shuō)明其在退行期和靜止期對(duì)毛囊的調(diào)控作用最為顯著。Tβ4通過(guò)作用于JNK和Notch信號(hào)通路影響毛囊生長(zhǎng)。
應(yīng)用前景
1.皮膚,眼角膜傷口的治療;
2.心臟疾病,用于心肌細(xì)胞的修復(fù);
3.中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,用于突觸,軸突生長(zhǎng);
4.呼吸系統(tǒng)疾病/囊性纖維化(CF)。通過(guò)吸入傳遞的肺部藥物是治療呼吸系統(tǒng)疾病的藥物研究的主要方向。國(guó)外有公司將Tβ4被制作成汽霧溶液(RGN-457)來(lái)直接到達(dá)肺部。通過(guò)與合適的汽霧裝置,RGN-457能夠直接的靶定肺部的各個(gè)區(qū)域,降低CF痰的吸附。
Thymosin beta 4 蛋白的結(jié)構(gòu):
相關(guān)蛋白推薦:
【P5500】Recombinant Human Thymosin beta 4
【P1746】Recombinant Human CTBP2
【P3006】Recombinant SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein RBD
【P1238】Recombinant Human SESN2