Спорт-вики — википедия научного бодибилдинга
NEWS:

Материал из SportWiki энциклопедия
Перейти к: навигация, поиск

Источник:
Эндокриная система, спорт и двигательная активность.
Перевод с англ./под ред. У.Дж. Кремера и А.Д. Рогола. - Э64
Издательство: Олимп. литература, 2008 год.

Белки, связывающие соматотропный гормон[править]

Белки, связывающие соматотропный гормон (growth hormone binding proteins, GHBP), — растворимые белки, которые формируют комплексы с гормоном роста (СТГ) в кровеносной системе. Они представляют собой интегральную часть системы регуляции функции и транспорта соматотропного гормона в крови.

История[править]

Первые сообщения о существовании в крови белков, связывающих соматотропный гормон, появились в 1960-х годах (Irie, Barctt, 1962; Touber, Maingay, 1963; Collip et al., 1964; Hadden, Prout, 1964), но в то время этим данным, как правило, еще не придавалось физиологического значения (Bcrson, Yalow, 1966а, 1966b). В 1977 г. был описан фактор, связывающий СТГ, в сыворотке беременной мыши (Peeters, Friesen, 1977). На это сообщение также не обратили особого внимания. Так продолжалось до момента, когда Бауманн и Херингтон независимо описали, охарактеризовали и частично очистили GHBP из сыворотки человека и кролика (Ymer, Herrington, 1985; Baumann et al., 1986; Hcrington et al., 1986b). Начиная с этого времени, белки, связывающие соматотропный гормон, начали рассматривать как реально существующее явление. Были описаны два СТГ-связывающих белка, один с высоким сродством к гормону, другой — с низким (Baumann et al., 1986). Поскольку с высокоаффииным GHBP работать оказалось довольно просто, он уже вскоре был идентифицирован как эктокомпонент рецептора СТГ (Leung D.W. et al., 1987; Baumann et al., 1988), а для характеристики низкоаффинного СТГ-связывающего белка понадобилось несколько лет исследований (Baumann et al., 1990; Tar et al., 1990), результатом которых стала его идентификация как трансформированного альфа2-макроглобулима (Kratzsch ct al., 1995b). В общем термин СТГ-связывающий белок или GHBP используют для обозначения белков, обладающих высоким сродством (высокоаффинных) к СТГ, и мы в этой главе также будем придерживаться этого правила, если только это не будет оговорено специально.

Природа и химические свойства[править]

Высокоаффинный GHBP представляет собой внеклеточный компонент рецептора СТГ (Leung D.W. et al., 1987; Spencer ct al., 1988). Это гликопротеид, который состоит из одной пептидной цепи, молекулярная масса которого варьирует в широких пределах у разных видов от 28 кДа у кур до 65 кДа у человека. Такие колебания молекулярной массы в значительной степени обусловлены различным характером гликозилирования. Молекулярная масса пептидного остова составляет примерно 28—30 кДа с незначительными отклонениями от этого значения у разных видов животных. Белок, связывающий СТГ, характеризуется значительной эволюционной консервативностью, начиная от рыб и заканчивая человеком, он обнаружен в крови у всех исследованных видов позвоночных. У одних видов он образуется в результате протеолиза рецептора СТГ, у других (грызуны) — синтезируется как самостоятельный белковый продукт (см. далее). Точная структура СТГ -связывающего белка известна лишь для отдельных видов животных, во многих случаях неизвестна структура С-концевого участка. Были обнаружены два субкомпонента, каждый из которых имеет в своем составе р-складчатые листы; субкомпонент 1 на N-конце содержит сайт связывания СТГ, а С-концевой субкомпонент 2 отвечает за димеризацию рецепторов СТГ. Субкомпонент 2 и трансмембранную спираль рецептора СТГ соединяет линейный участок белка, состоящий примерно из 10 аминокислотных остатков (Baumann, Frank, 2002). Точное расположение места расщепления, которое приводит к образованию СТГ-связывающего белка, недавно было картировано на последовательности рецептора соматотропного гормона кролика: расщепление происходит во внеклеточной части белка в области аминокислотного стержня, соединяющего субкомпонент 2 и трансмембранный компонент, так что 238-й аминокислотный остаток становится С-концом GHBP, т. е. расщепление происходит на расстоянии 8 аминокислотных остатков от внешней стороны клеточной мембраны (Wang et al., 2002). На основании сходства последовательности рецептора СТГ кролика на человека в участке, соединяющем внеклеточный компонент с трансмембранным участком белка, можно предполагать, что GHBP имеет аналогичную длину, однако это предположение еще не получило прямых экспериментальных доказательств. У грызунов GHBP представляет собой продукт альтернативного образования мРНК рецептора СТГ, синтез которого происходит de novo. Он содержит на карбоксильном конце “хвост” из 27 и 17 аминокислотных остатков соответственно у мыши и крысы, гомологичный трансмембранному компоненту рецептора (Baumbach et al., 1989; Smith et al., 1989). Последовательность СТГ-связывающего белка мыши содержит соответственно 273 и крысы — 255 аминокислотных остатков. Степень гликозилирования СТГ-связывающего белка варьирует у различных видов, однако сведения в отношении остатков сахаров в составе GHBP крайне ограничены. Белок, связывающий СТГ сыворотки мыши, подвергается гликозидированию по трем аспарагиновым остаткам, тогда как тканевые GHBP (см. далее) содержат меньше углеводов в своем составе и гликозилированы всего по двум аспарагиновым остаткам (Cerio et al., 2002). У крысы СТГ-связывающий белок сыворотки крови содержит сиаловую кислоту, а тканевые GHBP—остатки маннозы (Frick et al., 1998). О подробном строении боковых углеводных цепей не известно ничего. У человека существуют два высокоаффинных СТГ-связывающих белка, которые отличаются наличием в их составе последовательности, кодируемой экзоном 3 гена GHR (Kratzsch et al., 1997b). Эти различия обусловлены полиморфизмом гена GHR в области экзона 3 (Pantel et al., 2000; Seidel et al., 2003). Наличие в составе рецептора СТГ или СТГ-связывающего белка последовательности, кодируемой экзоном 3, не имеет существенного функционального значения для связывания с соматотропный гормоном. В то же время сообщалось о небольших отличиях в корреляциях между содержанием двух изоформ СТГ-связы-вающего белка в сыворотке крови и антропометрическими и/или метаболическими параметрами (Seidel et al., 2003).

Высокоаффинный СТГ-связывающий белок соединяется с константой диссоциации в диапазоне 10-8—10~9 моль (Ymer, Herington, 1985; Baumann et al., 1986b; Smith et al., 1988; Massa et al., 1990). В отношении изоформы соматотропного гормона с молекулярной массой 20 кДа СТГ-связывающий белок обладает несколько меньшим сродством — К, 10"6— 10~7 (Baumann et al., 1986). Как и рецептор СТГ, СТГ-связывающий белок обладает способностью формировать тройные комплексы с СТГ (2 GHBP 1 СТГ), однако вследствие низкой концентрации белка в биологических жидкостях в физиологических условиях преобладают комплексы 1 : 1 GHBP-СТГ (Baumann et al., 1994). Скорость ассоциации СТГ с GHBP человека достаточно высока — примерно 2 х 107 моль~'мин-1 при 37 ”С, максимальное связывание 80 % гормона происходит в течение 5 мин, скорость диссоциации составляет 3,7 х 10-2 мин"1 при 37 °С, время диссоциации половины комплексов | 20 мин (Baumann et al., 1986; Veldhuis et al., 1993; Baumann, 1995).

Низкоаффинный СТГ-связывающий белок является компонентом плазмы, который соединяет Кd в микромолярном диапазоне (Baumann ct al., 1986, 1990; Massa et al., 1990; Tar ct al., 1990; Leung K.C. et al., 2000). Этот белок обладает значительными связывающими способностями и у человека представляет собой модифицированную форму α2-макроглобулина (“трансформированный α2-макроглобулин") (Kratzsch et al., 1995b). О молекулярной природе низкоаффинных СТГ-связывающих белков животных практически ничего не известно.

Механизмы и места образования СТГ-связывающих белков[править]

Как отмечалось выше, высокоаффинный СТГ-связывающий белок в зависимости от вила животного может образовываться с участием различных механизмов. У человека, кролика и некоторых других видов образование GHBP происходит путем протеолитического расщепления, граничащего с мембраной участка внешнеклеточного компонента рецептора СТГ, в английском языке этот процесс получил название “shedding”, буквально — сбрасывание. Недавно был идентифицирован гормон, осуществляющий расщепление рецептора СТГ. Это цинковая металлопротеиназа из семейства ADAM, которая получила название ТАСЕ (tumor necrosis factor converting enzyme — фермент, конвертирующий фактор а некроза опухолей). Она также известна как ADAM-17 (Black et al., 1997; Chang et al., 2000). Зрелый, каталитически активный фермент ТАСЕ — это расположенный в клеточной мембране белок, который взаимодействует с рецептором СТГ и расщепляет его, в результате чего клетка “сбрасывает внешнюю часть рецептора, внутренняя часть которого также вовлекается в определенные внутриклеточные процессы. ТАСЕ отвечает за расщепление ряда трансмембранных белков, приводящее к утрате ими растворимых внеклеточных компонентов, подобно тому как это происходит в случае рецептора СТГ. Вполне возможно, что другие ферменты из этого семейства также вносят свои вклад в расщепление СТГ, однако прямых данных, которые бы подтверждали это предположение, пока не существует. Конформацнонныс изменения, происходящие с рецептором СТГ после связывания с соматотропным гормоном (димеризацня или изменения в предварительно димеризованном рецепторе СТГ), делает его менее подверженным протеолизу по сравнении} с мономерным, не связанным с гормоном рецептором СТГ (Zhang et al., 2001). На основании данных о локализации ТАСЕ и того, что рецепторы СТГ, которые на протяжении долгого времени находятся на мембране (утратившие цитоплазматический компонент), являются наиболее вероятным источником для GHBP, считают, что “сбрасывание” GHBP происходит главным образом, если не исключительно, на поверхности клетки (DAstol ct al., 1996).

Образование СТГ-связывающих белков у грызунов происходит с использованием совершенно иного механизма. У крыс и мышей гены ghr содержат специальный экзон (экзон 8А), кодирующий гидрофильный участок GHBP (см. выше), расположенный между экзонами 7 и 8 (Edens et al., 1994; Zhou et al., 1994, 1996). Экзон 8 кодирует трансмембранную спираль. Альтернативный синтез мРНК, при котором эк* зон 7 может соединяться с экзонами 8А или 8, приводит к образованию РНК, кодирующей СТГ -связывающий белок или рецептор СТГ соответственно (рис. 8.3). Оба продукта транскрипции экспрессируются в одних и тех же тканях, однако неизвестно, как именно осуществляется регуляция их относительной экспрессии. Следует отметить, что рецептор СТГ мыши может подвергаться протеолизу ТАСЕ, но крайней мере, при индукции клеток форболовым эфиром. Однако расщепление рецептора СТГ мыши происходит почти па два порядка менее эффективно но сравнению с расщеплением аналогичного белка кролика (G.Baumann, неопубликованные данные). Представляется, что in vivo большая часть, если не весь СТГ-связывающий белок, циркулирующий в системе кровообращения , образуется в результате альтернативного синтеза мРНК (Saleghi et al., 1990). Два различных механизма образования СТГ-связывающих белков схематически показаны на рис.

У макак-резус образование СТГ-связывающего белка происходит как путем протеолиза, так и с помощью альтернативного синтеза (Martini et al., 1997). В этом случае альтернативная мРНК, кодирующая GHBP, образуется в результате считывания части иптрона 7. В итоге трансмембранный компонент замещается “хвостом” из 7 аминокислотных остатков, после триплетов которых в интроне 7 расположен стоп-кодон. Какой механизм у макак отвечает за считывание альтернативной мРНК, кодирующей СТГ-связывающий белок, неизвестно.

Тканевая специфичность продукции СТГ-связывающего белка особенно хорошо изучена на грызунах; у которых GHBP легко распознать и отличить от рецептора СТГ как на уровне мРНК, так и на уровне белка, по характерной последовательности, расположенной на карбоксильном конце. Образование GHBP происходит во всех тканях, обычно белок коэкспрес-сируется с рецептором СТГ (Carlson В. et al., 1990; Lobie et al., 1992). Однако регуляция их образования не всегда происходит однотипно (Walker et al., 1992). Интересно, что значительная часть GHBP у грызунов остается связанной с клеточной (а также внутриклеточными) мембраной. Природа этой связи пока неизвестна (Frick et al., 1994, 1998). Предполагается, что последовательность Arg-Gly-Asp СТГ-связывающего белка может образовывать связь с мембраной путем взаимодействия с мембранными интегринами (Cerio et al., 2002). GHBP, который циркулирует в системе кровообращения, отличается по гликозилирующим остаткам от ассоциированной с тканями формы. Связанные с мембранами формы GHBP описаны только для грызунов. В каких тканях происходит образование СТГ-связывающих белков у видов, которые используют для этого, протеолитическое расщепление рецептора СТГ менее понятно, поскольку здесь гораздо труднее дифференцировать рецептор СТГ и СТГ-связывающий белок. Поскольку рецептор СТГ и ТАСЕ экспрессируются практически всеми клетками организма, все ткани могут теоретически рассматриваться как источник GHBP. В то же время количественные аспекты выработки СТГ-связывающих белков отдельными тканями четко не определены. На основании относительно высокой представленности рецепторов СТГ в печени принято считать, что именно этот орган является основным источником GHBP. При этом следует иметь в виду, что это мнение не имеет под собой прямых экспериментальных доказательств. Исследование градиентов СТГ-связывающего белка в венозной крови, оттекающей от различных внутренних органов, не обнаружило какого-то одного основного места выработки СТГ-связывающего белка (Segel et al., подано в печать). Вероятнее всего, что многие ткани вносят свой вклад в продукцию СТГ-связывающего белка, циркулирующего в кровеносной системе, однако относительный вклад каждой из них еще предстоит определить.

СТТ-связывающие белки в биологических жидкостях[править]

Высокоаффинный СТГ-связывающий белок обнаруживается в крови и большинстве других биологических жидкостей, таких, как моча, лимфа, молоко, сперма, фолликулярная и амниотическая жидкость (Hattori et al., 1990; Postel-Vinay et al., 1991a; Amit ct al., 1993; Maheshwari et al., 1995; Harada et al., 1997). В спинномозговой жидкости GHBP обнаружено не было (Nixon, Jordan, 1986). В отличие от молока кролика GHBP, выделенный из молока человека, похоже в большей степени имеет отношение к рецептору пролактина, а не соматотропного гормона (Mercado, Baumann, 1994). Содержание GHBP в крови может варьировать в 10-кратном диапазоне и обычно составляет наномолярные или субнаномолярные концентрации. Такой уровень наряду с высоким сродством к СТГ позволяет СТГ-связывающему белку выступать в роли буфера и динамического модулятора, циркулирующего в кровеносной системе соматотропного гормона. При физиологических условиях в состоянии покоя около 45 % СТГ, циркулирующего в системе кровообращения, находится в связанном состоянии с высокоаффиппым GHBP (Baumann et al., 1988, 1990). Это значение динамически изменяется после секреторного выброса СТГ (Veldhuis et al., 1993).

Белок, связывающий СТГ, выявляется также в клетках (Herrington et al., 1986а; Lobie ct al., 1991; Frick et al., 1994), однако источники, предназначение и функция внутриклеточного GHBP неясны.

Низкоаффинный СТГ-связывающий белок обнаружен только в крови, где он содержится в микромолярных концентрациях (Baumann ct al., 1990; Leung К.С. et al., 2000). У человека в составе комплекса СТГ — низкоаффинный СТГ-связывающий белок находится примерно 8 % СТГ, циркулирующего в системе кровообращения. Подсчитано, что у крысы около 20 % СТГ связано с низкоаффинным GHBP (Barsano, Baumann, 1989; Baumann et al., 1989a; Leung K.C. et al., 2000).

Функциональные аспекты[править]

Основная установленная функция СТГ-связывающих белков — образование комплекса с СТГ. Количественно эта функция имеет большее значение для высокоаффинного GHBP, чем для низкоаффинного белка. Непрямой “функцией” образования СТГ-связывающего белка является инактивация рецепторов СТГ за счет расщепления и удаления их эктокомпонента, этот процесс можно рассматривать как "обезглавливание" рецептора. Связывание с СТГ может иметь различные последствия. На локальном (клеточном/тканевом) уровне GHBP конкурирует за лиганд с рецептором СТГ, что приводит к ослаблению действия соматотропного гормона (рис. 8.5). Этот эффект легко продемонстрировать in vitro, когда GHBP ингибирует связывание СТГ с рецепторами и подавляет эффект гормона дозозависимым образом (Lim et al., 1990; Mannorctal., 1991). Еще одной возможной причиной снижения воздействия СТГ является формирование непродуктивных, не дающих сигналов димеров рецептора СТГ/GHB, поскольку трансдукция сигнала происходит только при димеризации рецепторов СТГ и правильной конформации димера. Димер рецептора СТГ/GHBP не способен выполнять функцию передачи сигнала. Подавление эффекта гормона за счет формирования таких гетеродимеров и связывания СТГ должно происходить дозозависимо от концентрации GHBP. И действительно, подобный эффект был продемонстрирован для естественно встречающихся и мутантных форм СТГ, лишенных внутриклеточного компонента (Ayling et al., 1997; Ross et al., 1997; Iida et al., 1999). Непосредственных доказательств существования такого же явления для растворимого GHBP не получено, поэтому это предположение пока что остается гипотетическим. Укороченный (с отщепленным эктокомпонентом) рецептор СТГ, в отличие от GHBP, имеет трансмембранный компонент и остается связанным с мембраной. Если рецептор СТГ существует в мембране в предварительно димеризованной форме, даже при отсутствии связывания с СТГ (Ross et al.,2001) мембранная укороченная форма рецептора будет предоставлять возможность для образования гетеродимерных комплексов, поэтому концепция гетеродимеров рецептор СТГ/GHBP по-прежнему нуждается в экспериментальном обосновании.

В отличие от своего ингибирующего воздействия in vitro, in vivo GHBP проявляет тенденцию к усилению действия соматотропного гормона. Белок, связывающий СТГ, продлевает время существования СТГ благодаря формированию комплекса большого размера, что препятствует эффективной гломерулярной фильтрации интактного гормона и выведению его с мочой — основной путь клиренса гормона роста (Baumann et al., 1987а, 1989b). Комплекс также снижает клиренс гормона, происходящий при участии рецептора СТГ путем клеточной интернализации гормона, и замедляет его химическую деградацию. У крыс СТГ в комплексе с GHBP имеет метаболический клиренс в 10 раз ниже по сравнению со свободным гормоном (Baumann et al., 1989b). У человека время полураспада комплекса СТГ—GHBP в плазме крови составляет 25—29 мин, тогда как для свободного гормона оно равно 4—9 мин (Veldhuis et al., 1993). Комплекс СТГ—GHBP, циркулирующий в кровеносной системе, служит своеобразным резервуаром гормона роста, который динамически гасит колебания его концентрации, возникающие вследствие пульсообразного характера секреции. Показано, что несмотря на свой ингибирующий эффект in vitro, GHBP в больших дозах усиливает биологическую активность СТГ in vivo (Clark et al., 1996). Таким образом, суммарный эффект высокоактивного СТГ-связывающего белка на действие СТГ в интактном организме является комплексным, зависит от концентрации и места, а также трудно предсказуем.

О модуляции действия СТГ низкоаффинным СТГ-связывающим белком известно крайне мало.

Учитывая его низкое сродство к гормону, вполне вероятно, что он формирует с гормоном роста слабый комплекс, который легко подвергается диссоциации, поэтому, вероятнее всего, что на динамику СТГ и его действие он оказывает крайне ограниченное воздействие.

Регуляция выработки СТГ-связывающего белка[править]

У видов, в которых образование СТГ-связывающего белка происходит путем протеолиза, уровень его выработки зависит от экспрессии рецептора СТГ и регуляции активности ТАСЕ. Экспрессия рецептора СТГ зависит от стадии развития, пола, видовых особенностей, метаболического состояния; кроме того, она варьирует в различных тканях организма. О регуляции активности ТАСЕ в настоящее время не известно практически ничего. У грызунов продукция GHBP связана с экспрессией альтернативного варианта мРНК, кодирующего этот белок. Регуляция этого процесса также достаточно сложна, зависит от типа ткани и метаболического состояния организма, к тому же систематических исследований, которые бы позволили достаточно глубоко проникнуть в эту проблему, не существует. Из-за такой ограниченности данных мы будем обсуждать главным образом регуляцию уровня GHBP в сыворотке крови.

У человека основными физиологическими факторами, определяющими содержание СТГ-связывающего белка в сыворотке крови, являются степень развития организма, пол, возрастное старение и характер питания. По неизвестным причинам концентрация GHBP в сыворотке у здоровых субъектов варьирует в 10-кратном диапазоне приблизительно 0,3—3,0 нМоль (Rajkovic et al., 1994; Maheshwari et al., 1996). О возможном биологическом значении такой вариабельности также ничего не известно. Не обнаружено заметных вариаций в концентрации СТГ-связываюшего белка в сыворотке крови в течение суток (Snow et al., 1990; Carmignac et al., 1992; Carlsson L.M. et al., 1993), однако у детей обнаружены незначительные сезонные колебания с минимумом в августе (Gelander et al., 1998). Содержание GHBP в сыворотке крови крайне низкое у плода, резко возрастает в раннем детстве, остается постоянным в период полового созревания и зрелом возрасте и снова снижается, начиная с 60 лет (Daughaday et al., 1987; Holl et al., 1991; Martha et al., 1993; Maheshwari et al., 19%). Аналогичные изменения уровня СТГ-связывающего белка наблюдаются в онтогенезе у крыс (Mulumba et al., 1991). Уровень GHBP у женщин выше, чем у мужчин, подобные половые различия еще сильнее выражены у грызуном (Massa ct al., 1990; Hattori ct al., 1991; Rajkovic ct al., 1994). Вероятно, это в значительной степени обусловлено эффектом эстрогенов. В период беременности происходят изменения содержания СТГ-спязывающсго белка, которые в значительной мере проявляются у разных видов. У человека это незначительное возрастание GHBP (Blumcnfcld et al., 1992), тогда как у мыши содержание GHBP в сыворотке крови (а также мембранного GHBP в печени) возрастает очень сильно (Cramer et al., 1992; Camarillo ct al., 1998). Именно последний феномен послужил причиной первого упоминания о GHBP (Pccters, Friesen, 1977). У крыс в период беременности также происходит возрастание уровня СТГ-связывающего белка в сыворотке, но в меньшей степени по сравнению с мышами (Frick et al., 1998). Важным фактором, определяющим уровень GHBP, является питание. Неправильное питание приводит к снижению, а переедание — к возрастанию GHBP в сыворотке. Между индексом массы тела и уровнем СТГ-связывающего белка существует достоверная корреляция, особенно она выражена в случае зависимости количества висцеральных жировых отложений и уровня GHBP (Hochberg et al., 1992; Martha ct al., 1992; Roelen ct al., 1997b). Эти изменения происходят параллельно с изменениями содержания ИФР-1 и, вероятно, отражают эффект инсулина на экспрессию рецептора СТГ и соответственно уровень СТГ-связывающего белка (Baxter, Turtle, 1978; Mercado et al., 1992; Kratzsch ct al., 1996).

У грызунов возрастание СТГ приводит к росту количества СТГ-связывающего белка (Sanchez-Jimenez ct al., 1990; Carmignac ct al., 1992), однако данные no этому вопросу для человека противоречивы и не согласуются между собой (см. обзор Baumann, 2001). Из этого можно заключить, что СТГ не оказывает существенного влияния на уровень GHBP у человека. Интересно, что акромегалия — заболевание, связанное с постоянным повышенным уровнем СТГ, — в большинстве случаев ассоциирована с низким или сниженным уровнем GHBP (Amit et al., 1992; Roelen ct al., 1992; Mercado et al., 1993; Kratzsch ct al., 1995a; Fiskcr ct al., 1996). Возможно, это не обусловлено прямым воздействием СТГ, но может быть результатом других изменений, происходящих при акромегалии. Тиреоидный гормон увеличивает уровень GHBP (Amit et al., 1991; Romero et al., 1996). Эстрогены, особенно при пероралыюм применении, повышают уровень GHBP в сыворотке у человека и грызунов, но снижают его у кролика (Weissberger ct al., 1991; Carmignac ct al., 1993; Yu ct al., 1996). Андрогены понижают содержание GHBP в сыворотке (Postcl-Vinay ct al., 1991 b; Keenan ct al., 1996; Yu et al., 1996). Глюкокортикоиды снижают уровень GHBP у человека и грызунов, но повышают его у кроликов (Heinrichs ct al., 1994; Miell et al., 1994; Gabrielsson ct al., 1995). Инсулин поиышаст уровень GHBP (Mercado et al., 1992; Massa et al., 1993; Kratzsch et al., 1996), в то время как ИФР-1 понижает его (Silbergcld et al., 1994).

Двигательная активность и физические тренировки влияют на уровень GHBP в плазме крови. Интенсивная физическая нагрузка, например велоэргометрия, стимулирует кратковременное небольшое повышение GHBP (Wallace et al., 1999). Показано, что в результате продолжительных занятий аэробными упражнениями или фитнесом в большинстве случаев наблюдается снижение СТГ-связывающего белка в сыворотке крови на 10—40 % (Rocmmich, Sinning, 1997; Eliakim et al., 1998b, 2001; Scheett et al., 2002), олнако в одном из подобных исследований обнаружили небольшое увеличение GHBP (Roelen et al., 1997а). Уровень GHBP в крови обратно пропорционален пиковому потреблению кислорода и уровню физической подготовленности (Eliakim et al., 1998а). Это отчасти обусловлено упомянутой выше взаимосвязью между ожирением и GHBP. Физиологическое значение таких изменений GHBP, обусловленных двигательной активностью и физическими тренировками, еще предстоит понять до конца.

СТГ-связывающий белок и заболевания[править]

С отклонениями от нормы уровня СТГ-связывающего белка в сыворотке крови связаны несколько патологических состояний. В большинстве случаев изменения GHBP происходят параллельно с изменением чувствительности к соматотропному гормону, поэтому предполагают, что количественные изменения GHBP отражают повышенный уровень тканевого рецептора СТГ. Наиболее распространенным среди нарушений, при которых наблюдаются отклонения от нормы GHBP, является синдром нарушения чувствительности к СТГ, обусловленный инактивирующей мутацией гена CHR (синдром Ларона), при котором происходит существенное замедление роста и нанизм (Rosenfeld et al., 1994). Отсутствие или нарушение функции рецептора СТГ обычно является прямым следствием мутантного гена GHR, который либо не экспрессируется (в случае делеции гена или нонсенс-мутации), подвергается преждевременной деградации или утрачивают сигнал, определяющий локализацию в плазматической мембране (в случае некоторых миссенс-мутаций), либо не способен связываться с СТГ (определенные миссенс-мутации) (обновленный список известных мутаций гена GHR можно найти в работе Baumann, 2002). Отсутствие GHBP-актииности в сыворотке крови пациентов с синдромом Ларона стало первым веским доказательством того, что СТГ-связывающий белок является фрагментом рецептора СТГ (Baumann et al., 1987b; Daughaday, Trivedi, 1987). Примерно у 80 % больных синдромом Ларона GHBP в крови содержится в крайне низких концентрациях или не обнаруживается вообще (Woods et al., 1997). У остальных уровень СТГ-связывающего белка нормальный или в редких случаях даже повышенный. У таких больных мутации гена GHR выражаются в утрате способности к димеризации рецептора или в отсутствии у рецептора внутриклеточного сигнального компонента (Du-quesnoy et al., 1994; Ayling et al., 1997; Kaji et al., 1997; Iida et al., 1998; Gastier et al., 2000). В случае мутации, сопровождающейся утратой трансмембранного компонента, происходит значительное возрастание активности GHBP в сыворотке крови, которая в этом случае отражает наличие мутантного растворимого рецептора СТГ, а не нормального GHBP (Woods et al., 1996; Silbergeld et al., 1997).

Некоторые заболевания, обусловленные приобретенной нечувствительностью к соматотропному гормону, также характеризуются аномально низким уровнем СТГ-связывающего белка. Катаболические нарушения, такие, как нарушение питания, неконтролируемый диабет, обусловленный инсулинорезистентностыо, посттравматичсские состояния и острые заболевания, являются примерами приобретенной устойчивости к СТГ, которая характеризуется низким уровнем ИФР-1, несмотря на нормальный или повышенный уровень секреции СТГ. В случае серьезных нарушений могут происходить нарушения роста (синдром Мориака, состояние плохо компенсируемого диабета в сочетании с гепатомегалией и задержкой роста) (Mandell, Berenberg, 1974; Mauraset al., 1991). Тот факт, что содержание GHBP в сыворотке снижается в случае нарушений, связанных с утратой чувствительности к СТГ, подтверждают представления о том, что концентрация GHBP в сыворотке крови отражает количественную представленность рецептора СТГ в тканях организма. На животных моделях катаболические состояния связаны со снижением уровня рецептора СТГ в печени и снижением чувствительности к СТГ (Baxter, Turtle, 1978; Postel-Vinay et al., 1982; Massa et al., 1993). После устранения процесса заболевания, лежащего в основе этих нарушений, чувствительность к СТГ, экспрессия рецептора СТГ и уровень СТГ-связывающего белка возвращаются к норме. Считают, что изменения экспрессии рецептора СТГ и последующего протеолитического образования GHBP в значительной степени опосредованы инсулином (Mercado et al., 1992; Hanaire-Broutin et al., 1996).

Противоположность отсутствию чувствительности к СТГ — гиперчувствителыюсть к СТГ — ассоциирована с повышенным уровнем GHBP. Единственным хорошо распознаваемым нарушением в этой группе является переедание/ожирение, которое характеризуется нормальным или повышенным уровнем ИФР-1 вследствие подавленной секреции СТГ. Уже давно обнаружено, что дети с избыточной массой тела растут быстрее по сравнению с худыми детьми (Forbes, 1977). Ожирение связано с повышенным уровнем GHBP в сыворотке крови, что может отражать повышенную активность тканевого рецептора СТГ (Hochberg et al., 1992; Kratzsch et al., 1997a; Roelen et al., 1997b). Таким образом, по биохимическим параметрам и функциональным аспектам системы СТГ-ИФР ожирение является прямой противоположностью недостаточного питания.

Об изменениях уровня низкоаффинного СТГ-связывающего белка в сыворотке крови в норме и при различных заболеваниях практически ничего не известно.

Методы определения СТГ-связывающих белков[править]

Классические методы определения высокоаффинных и низкоаффинных СТГ-связывающих белков основаны на оценке их функциональной способности связываться с мечеными и радиоактивными изотопами СТГ с последующим разделением свободного СТГ и комплексов с GHBP методом эксклюзионной хроматографии (Baumann et al., 1986; Herington et al., 1986b). В большинстве случаев этот метод позволяет получить количественную оценку, поскольку в физиологических условиях GHBP находятся в сыворотке преимущественно в несвязанном состоянии. Поправку на связывание высокоаффинного GHBP с эндогенным СТГ следует вносить при концентрациях гормона, превышающих 10 нг-мл-1 (Baumann et al., 1989а). Варианты этого базового метода определения GHBP связыванием с СТГ используют другие методы разделения свободного и связанного СТГ, например сорбцией активированным углем или иммунопреципитацией с антителами к рецептору СТГ (Barnard et al., 1989; Amit et al., 1990; Ho et al., 1993). Для грызунов были разработаны специфические методы анализа, позволяющие различить СТГ-связывающие белки и рецептор СТГ с использованием антител против уникального гидрофильного “хвоста” молекулы GHBP фызунов (Barnard et al., 1994). Однако этот подход нельзя использовать для тех видов, где образование GHBP происходит путем протеолиза рецептора СТГ (т. е. человека, кролика и др.). Для детекции высокоаффинного СТГ-связывающего белка человека был разработан двухсайтный сэндвич-анализ, использующий некоторые принципы твердофазного иммуноанализа ELISA, — гормон-опосредованный иммунно-функциональный анализ (ligand-mediated immuno-functional assay, LIFA) (Carlsson et al., 1991). Результаты, полученные с помощью этого анализа, хорошо согласуются с оценками стандартных методик, основанными на образовании комплекса GHBP—СТГ, однако по неизвестным причинам он дает абсолютные количественные оценки GHBP ниже по сравнению с другими методами (Mercado et al., 1993). Существует одно сообщение о разработке метода определения GHBP человека, основанного на применении принципов классического радиоиммуниого анализа (меченый радиоактивными изотопами GHBP и антитела против GHBP) (Kratzsch et al., 1995а). Этот метод анализа не зависит от способности GHBP связываться с СТГ и поэтому может быть использован для количественной оценки мутантных форм СТГ-связывающего белка, неспособных образовывать комплексы с гормоном роста (как в случае некоторых вариантов синдрома Ларона). Кроме того, был разработан специфический метод радиоиммунологического анализа для GHBP человека, содержащего экзон 3 (Kratzsch et al., 1997b). Существуют также сообщения о применении других вариантов методов оценки GHBP различных видов животных, включая человека, крысу и мышь, которые основаны на тех же принципах и подходах. К сожалению, о корреляции результатов всех этих методов анализа информации практически нет. В продаже имеются коммерческие наборы для анализа СТГ-связывающих белков, однако и для них сведения о согласованности с уже существующими методами оценки, как правило, отсутствуют. Определение СТГ-связывающих белков все еще остается преимущественно исследовательской задачей, основное практическое применение этих методов в практической медицине ограничивается диагностикой нечувствительности к СТГ при синдроме Ларона.

Для анализа низкоаффинного GHBP стандартизованных методов не существует. Количественную оценку этого компонента плазмы проводили методом образования комплексов с СТГ и последующим разделением эксклюзионной хроматографией (Baumann et al., 1989а; Tar et al., 1990) либо иммунопреципитацией с антителами против альфа2-макроглобулина (Kratzsch et al., 1995b).

Влияние высокоаффинного СТГ-связывающего белка на результаты оценки уровня СТГ в сыворотке крови[править]

Высокоаффинный СТГ-связывающий белок может препятствовать проведению иммуиоанализа СТГ в сыворотке крови из-за конкуренции с антителами за связывание с СТГ. Как правило, антитела, особенно поликлональные, обладают более высоким сродством к СТГ, чем GHBP. Тем не менее, в зависимости от условий проведения анализа величина ошибки, обусловленной присутствием в анализируемых образцах GHBP, может оказаться достаточно большой. К числу особенно подверженных такой ошибке методик можно отнести те, в которых используются моноклональные антитела против СТГ, которые обладают сравнительно низкой аффинностью, методы экспресс-анализа с ограниченным временем инкубации в неравновесных условиях, а также малочувствительные методики, где используются значительные объемы сыворотки крови. Проведение количественного анализа в неравнозначных условиях представляется довольно проблематичным, поскольку для перехода СТГ из комплекса СТГ—GHBP в комплекс с антителом требуется определенное время. По данным различных исследований, величина ошибки при определении СТГ, обусловленных присутствием СТГ-связывающего белка, может варьировать от несущественной до весьма заметной (Jan et ql., 1991; Chapman et al., 1994; Jansson et al., 1997; Fisker et al., 1998). Очень важно оценивать степень ошибки, вносимой присутствием GHBP, в случае каждой отдельной методики определения СТГ, поскольку все факторы, которые могут влиять на величину этой ошибки, неизвестны. Кроме того, протоколы проведения оценки должны быть оптимизированы, с тем чтобы сделать такую ошибку минимальной.

Заключение[править]

В крови и других биологических жидкостях обнаружены два СТГ-связывающих белка (GHBP). Высокоаффинный GHBP представляет собой эктокомпонент рецептора соматотропного гормона, который образуется либо в результате специфического протеолитического расщепления мембранных рецепторов СТГ ферментом ТАСЕ — представителем (ADAM-17) семейства металлопротеииаз ADAM, либо секретируется в виде самостоятельного продукта мРНК, образующейся в результате альтернативного синтеза. Расщепление с участием ТАСЕ происходит в участке белка, расположенном в непосредственной близости к мембране. GHBP оказывает комплексное воздействие на транспорт СТГ в кровеносной системе, клиренс и проявление физиологического эффекта гормона роста, усиливая и ослабляя его воздействие в различных ситуациях. Физиологическое значение СТГ-связывающего гормона в регуляторной системе соматотропного гормона еще окончательно не раскрыто. Уровень GHBP в крови, по-видимому, отражает чувствительность организма к соматотропному гормону, это предположительно обусловлено количественной взаимозависимостью GHBP и рецептора СТГ. Механизмы регуляции уровня СТГ-связывающего белка в сыворотке достаточно сложны и варьируют у разных видов, в числе основных определяющих факторов — процессы онтогенеза и развития, характер питания, пол/уровень эстрогенов, у грызунов — состояние беременности. В диагностике применение СТГ-связывающих белков сегодня ограничивается обнаружением синдрома Ларона — генетически обусловленного заболевания, вызванного нечувствительностью организма к СТГ. Присутствие GHBP может вносить ошибку при количественном определении соматотропного гормона, что требует дальнейшей оптимизации методов анализа СТГ.

Низкоаффинный СТГ-связывающий белок представляет собой трансформированный а2-макроглобулин, который, очевидно, играет незначительную роль в биологии соматотропного гормона.

Читайте также[править]

Литература[править]

  • Amit, Tv Barkey, R.J., Youdim, М.В. & Hochberg, Z. (1990) A new and convenient assay of growth hormone-binding protein activity in human serum. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 71, 474-480.
  • Amit, Т., Hertz, P., Ish-Shalom, S. et al. (1991) Effects of hypo or hyper-thyroidism on growth hormone-binding protein. Clinical Endocrinology 35, 159-162.
  • Amit, Т., Ish-Shaiom, S., Glaser, B., Youdim, M.B. & Hochberg, Z. (1992) Growth-hormone-binding protein in patients with acromegaly. Hormone Research 37, 205 -211.
  • Amit, Т., Dimfeld, М., Barkey, R.J. et al. (1993) Growth hormone-binding protein (GHBP) levels in follicular fluid from human preovulatory follicles: correlation with serum GHBP levels. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 77, 33-39.
  • Ayling, R.M., Ross, R., Towner, P. et al. (1997) A dominant-negative mutation of the growth hormone receptor causes familial short stature. Nature Genetics 16, 13-14.
  • Barnard, R., Quirk, P. & Waters, M.J. (1989) Characterization of the growth hormone-binding protein of human serum using a panel of monoclonal antibodies. Journal of Endocrinology 123, 327-332. Barnard, R., Mulcahy, J., Garcia-Aragon, J. et al. (1994) Serum growth hormone binding protein and hepatic GH binding sites in the Lewis dwarf rat: effects of IGF-I and GH. Growth Regulation 4, 147-154.
  • Barsano, C.P. & Baumann, G. (1989) Simple algebraic and graphic methods for the apportionment of hormone (and receptor) into bound and free fractions in binding equilibria; or how to calculate bound and free hormone? Endocrinology 124, 1101-1106.
  • Baumann, G. (1995) Growth hormone binding to a circulating receptor fragment-the concept of receptor shedding and receptor splicing. Experimental and Clinical Endocrinology and Diabetes 103(1), 2-6.
  • Baumann, G. (2001) Growth hormone binding protein 2001. Journal of Pediatric Endocrinology and Metabolism 14, 355-375.
  • Baumann, G. (2002) Genetic characterization of growth hormone deficiency and resistance: implications for treatment with recombinant growth hormone. American Journal of Pharmacogenomics 2, 93-111.
  • Baumann, G. & Frank, S.J. (2002) Metalloproteinases and the modulation of growth hormone signalling. Journal of Endocrinology 174, 361-368.
  • Baumann, G. & Shaw, M.A. (1988) Immunochemical similarity of the human plasma growth hormone-binding protein and the rabbit liver growth hormone receptor. Biochemical and Biophysical Research Communications 152, 573-578.
  • Baumann, G. & Shaw, M.A. (1990) A second, lower affinity growth hormone-binding protein in human plasma. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 70, 680-686.
  • Baumann, G., Stolar, M.W., Ambum, K., Barsano, C.P. & DeVries, B.C. (1986) A specific growth hormone-binding protein in human plasma: initial characterization. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 62, 134-141.
  • Baumann, G., Amburn, K.D. & Buchanan, T.A. (1987a) The effect of circulating growth hormone-binding protein on metabolic clearance, distribution, and degradation of human growth hormone. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 64, 657-660.
  • Baumann, G., Shaw, M.A. & Winter, R.J. (1987b) Absence of the plasma growth hormone-binding protein in Laron-type dwarfism. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 65, 814-816.
  • Baumann, G., Ambum, K. & Shaw, M.A. (1988) The circulating growth hormone (GH)-binding protein complex: a major constituent of plasma GH in man. Endocrinology 122, 976-984.
  • Baumann, G., Shaw, M.A. & Amburn, K. (1989a) Regulation of plasma growth hormone-binding proteins in health and disease. Metabolism 38, 683-689.
  • Baumann, G., Shaw, M.A. & Buchanan, T.A. (1989b) In vivo kinetics of a covalent growth hormone-binding protein complex. Metabolism 38, 330-333.
  • Baumann, G., Vance, M.L., Shaw, M.A. & Thorner, M.O. (1990) Plasma transport of human growth hormone in vivo. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 71, 470-473.
  • Baumann, G., Lowman, H.B., Mercado, M. & Wells, J.A. (1994) The stoichiometry of growth hormone-binding protein complexes in human plasma: comparison with cell surface receptors. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 78, 1113-1118.
  • Baumbach, W.R., Homer, D.L. & Logan, J.S. (1989) The growth hormone-binding protein in rat serum is an alternatively spliced form of the rat growth hormone receptor. Genes and Development 3, 1199-1205.
  • Baxter, R.C. & Turtle, J.R. (1978) Regulation of hepatic growth hormone receptors by insulin. Biochemical and Biophysical Research Communications 84, 350-357.
  • Berson, S.A. & Yalow, R.S. (1966a) Peptide hormones in plasma. Harvey Eectures 62, 107-163.
  • Berson, S.A. & Yalow, R.S. (1966b) State of human growth hormone in plasma and changes in stored solutions of pituitary growth hormone. Journal of Biological Chemistry 241, 5745-5749.
  • Black, R.A., Rauch, C.T., Kozlosky, C.J. et al. (1997) A metallopro-teinase disintegrin that releases tumour-necrosis factor-a from cells. Nature 385, 729-733.
  • Blumenfeld, Z., Barkey, R.J., Youdim, M.B., Brandes, J.M. & Amit, T. (1992) Growth hormone (GH)-binding protein regulation by estrogen, progesterone, and gonadotropins in human: the effect of ovulation induction with menopausal gonadotropins, GH, and gestation. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 75, 1242-1249.
  • Camarillo, I.G., Thordarson, G., Ilkbahar, Y.N. & Talamantes, F. (1998) Development of a homologous radioimmunoassay for mouse growth hormone receptor. Endocrinology 139, 3585-3589.
  • Carlsson, B., Billig, H., Rymo, L. & Isaksson, O.G. (1990) Expression of the growth hormone-binding protein messenger RNA in the liver and extrahepatic tissues in the rat: co-expression with the growth hormone receptor. Molecular and Cellular Endocrinology 73, R1-R6.
  • Carlsson, L.M., Rowland, A.M., Clark, R.G., Gesundheit, N. & Wong, W.L. (1991) Ligand-mediated immunofunctional assay for quantitation of growth hormone-binding protein in human blood. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 73, 1216-1223.
  • Carlsson, L.M., Rosberg, S., Vitangcol, R.V., Wong, W.L. & Albertsson-Wikland, K. (1993) Analysis of 24-hour plasma profiles of growth hormone (GH)-binding protein, GH/GH-binding pro-tein-complex, and GH in healthy children. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 77, 356-361.
  • Carmignac, D.F., Wells, Т., Carlsson, L.M., Clark, R.G. & Robinson, I.C. (1992) Growth hormone (GH) -binding protein in normal and GH-deficient dwarf rats. Journal of Endocrinology 135, 447-457.
  • Carmignac, D.F., Gabrielsson, B.G. & Robinson, I.C. (1993) Growth hormone binding protein in the rat: effects of gonadal steroids. Endocrinology 133, 2445-2452.
  • Cerio, R.J., Xing, F., Fatula, R.J. et al. (2002) Structurally distinct membrane-associated and soluble forms of GH-binding protein in the mouse. Journal of Endocrinology 172, 321-331.
  • Chapman, I.М., Hartman, M.L., Straume, M. et al. (1994) Enhanced sensitivity growth hormone (GH) chemiluminescence assay reveals lower postglucose nadir GH concentrations in men than women. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 78, 1312-1319.
  • Clark, R.G., Mortensen, D.L., Carlsson, L.M. et al. (1996) Recombinant human growth hormone (GH)-binding protein enhances the growth-promoting activity of human GH in the rat. Endocrinology 137, 4308-4315.
  • Collipp, P.J., Kaplan, S.A., Boyle, D.C. & Shimizu, C.S.N. (1964) Protein-bound human growth hormone. Metabolism 13, 532-538.
  • Cramer, S.D., Barnard, R., Engbers, C, Thordarson, G. & Talamantes, F. (1992) A mouse growth hormone-binding protein RIA: concentrations in maternal serum during pregnancy. Endocrinology 130, 1074-1076.
  • Dastot, F., Sobrier, M.L., Duquesnoy, P. et al. (1996) Alternatively spliced forms in the cytoplasmic domain of the human growth hormone (GH) receptor regulate its ability to generate a soluble GH-binding protein. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 93, 10 723-10 728.
  • Daughaday, W.H. & Trivedi, B. (1987) Absence of serum growth hormone binding protein in patients with growth hormone receptor deficiency (Laron dwarfism). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 84, 4636-4640.
  • Daughaday, W.H., Trivedi, B. & Andrews, B.A. (1987) The ontogeny of serum GH binding protein in man: a possible indicator of hepatic GH receptor development. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 65, 1072-1074.
  • Duquesnoy, P., Sobrier, M.L., Duriez, B. et al. (1994) A single amino acid substitution in the exoplasmic domain of the human growth hormone (GH) receptor confers familial GH resistance (Laron syndrome) with positive GH-binding activity by abolishing receptor homodimerization. EMBO Journal 13, 1386-1395.
  • Edens, A., Southard, J.N. & Talamantes, F. (1994) Mouse growth hormone-binding protein and growth hormone receptor transcripts are produced from a single gene by alternative splicing. Endocrinology 135, 2802-2805.
  • Eliakim, A., Brasel, J.A., Barstow, T.J., Mohan, S. & Cooper, D.M. (1998a) Peak oxygen uptake, muscle volume, and the growth hormone-insulin-like growth factor-I axis in adolescent males. Medicine and Science in Sports and Exercise 30, 512-517.
  • Eliakim, A., Brasel, J. A., Mohan, S., Wong, W.L. & Cooper, D.M. (1998b) Increased physical activity and the growth hormone-IGF-I

axis in adolescent males. American Journal of Physiology 275, R308-R314.

  • Eliakim, A., Scheett, T.P., Newcomb, R., Mohan, S. & Cooper, D.M. (2001) Fitness, training, and the growth hormone-insulin-like growth factor I axis in prepubertal girls. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 86, 2797-2802.
  • Fisker, S., Frystyk, J., Skriver, L. et al. (1996) A simple, rapid immunometric assay for determination of functional and growth hormone-occupied growth hormone-binding protein in human serum. European Journal of Clinical Investigation 26, 779-785.
  • Fisker, S., Ebdrup, L. & Orskov, H. (1998) Influence of growth hormone binding protein on growth hormone estimation in different immunoassays. Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation 58, 373-381.
  • Forbes, G.B. (1977) Nutrition and growth. Journal of Pediatrics 91, 40-42.
  • Frick, G.P., Tai, L.R. & Goodman, H.M. (1994) Subcellular distribution of the long and short isoforms of the growth hormone (GH) receptor in rat adipocytes: both isoforms participate in specific binding of GH. Endocrinology 134, 307-314.
  • Frick, G.P., Tai, L.R., Baumbach, W.R. & Goodman, H.M. (1998) Tissue distribution, turnover, and glycosylation of the long and short growth hormone receptor isoforms in rat tissues. Endocrinology 139, 2824-2830.
  • Gabrielsson, B.G., Carmignac, D.F., Flavell, D.M. & Robinson, I.C. (1995) Steroid regulation of growth hormone (GH) receptor and GH-binding protein messenger ribonucleic acids in the rat. Endocrinology 136, 209-217.
  • Gastier, J.M., Berg, M.A., Vesterhus, P., Reiter, E.O. & Francke, U. (2000) Diverse deletions in the growth hormone receptor gene cause growth hormone insensitivity syndrome. Human Mutation 16, 323-333.
  • Gelander, L., Bjamason, R., Carlsson, L.M. & Albertsson-Wikland, K. (1998) Growth hormone-binding protein levels over 1 year in healthy prepubertal children: intraindividual variation and correlation with height velocity. Pediatric Research 43, 256-261.
  • Hadden, D.R. & Prout, T.E. (1964) A growth hormone binding protein in normal human serum. Nature 202, 1342-1343.
  • Hanaire-Broutin, H., Sallerin-Caute, B., Poncet, M.F. et al. (1996) Effect of intraperitoneal insulin delivery on growth hormone binding protein, insulin-like growth factor (IGF)-I, and IGF-binding protein-3 in IDDM. Diabetologia 39, 1498-1504.
  • Harada, I., Tsutsumi, O., Momoeda, M. et al. (1997) Comparative concentrations of growth hormone-binding protein in maternal circulation, fetal circulation, and amniotic fluid. Endocrine Journal 44, 111-116.
  • Hattori, N., Shimatsu, A., Kato, Y. & Imura, H. (1990) Growth hormone and growth hormone binding protein in human urine. Kidney International 37, 951-954.
  • Hattori, N., Kurahachi, H., Ikekubo, K. et al. (1991) Effects of sex and age on serum GH binding protein levels in normal adults. Clinical Endocrinology 35, 295-297.
  • Heinrichs, C, Yanovski, J.A., Roth, A.H. etal. (1994) Dexamethasone increases growth hormone receptor messenger ribonucleic acid levels in liver and growth plate. Endocrinology 135, 1113-1118.
  • Herington, A.C., Ymer, S., Roupas, P. & Stevenson, J. (1986a) Growth hormone-binding proteins in high-speed cytosols of multiple tissues of the rabbit. Biochimica ct Biophysica Acta 881, 236-240.
  • Herington, A.C., Ymer, S. & Stevenson, J. (1986b) Identification and characterization of specific binding proteins for growth hormone in normal human sera. Journal of Clinical Investigation 77, 1817-1823.
  • Но, K.K., Valiontis, E., Waters, MJ. & Rajkovic, I.A. (1993) Regulation of growth hormone binding protein in man: comparison of gel chromatography and immunoprecipitation methods. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 76, 302-308.
  • Hochberg, Z., Hertz, P., Colin, V. et al. (1992) The distal axis of growth hormone (GH) in nutritional disorders: GH-binding protein, insulin-like growth factor-I (IGF-I), and IGF-I receptors in obesity and anorexia nervosa. Metabolism 41, 106-112.
  • Hoi I, R.W., Snehotta, R., Siegler, B., Scherbaum, W. & Heinze, E. (1991) Binding protein for human growth hormone: effects of age and weight. Hormone Research 35, 190-197.
  • Iida, K., Takahashi, Y., Kaji, H. et al. (1998) Growth hormone (GH) insensitivity syndrome with high serum GH-binding protein levels caused by a heterozygous splice site mutation of the GH receptor gene producing a lack of intracellular domain. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 83, 531-537.
  • Iida, K., Takahashi, Y., Kaji, H. et al. (1999) Functional characterization of truncated growth hormone (GH) receptor-(1-277) causing partial GH insensitivity syndrome with high GH-binding protein. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 84, 1011-1016.
  • Irie, M. & Barrett, R.J. (1962) Immunologic studies of human growth hormone. Endocrinology 71, 277-287.
  • Jan, Т., Shaw, M.A. & Baumann, G. (1991) Effects of growth hor-mone-bin ding proteins on serum growth hormone measurements. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 72, 387-391.
  • Jansson, C, Boguszewski, C, Rosberg, S., Carlsson, L.M. & Albertsson-Wikland, K. (1997) Growth hormone (GH) assays: influence of standard preparations, GH isoforms, assay characteristics, and GH-binding protein. Clinical Chemistry 43, 950-956.
  • Kaji, H., Nose, 0., Tajiri, H. et al. (1997) Novel compound heterozygous mutations of growth hormone (GH) receptor gene in a patient with GH insensitivity syndrome. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 82, 3705-3709.
  • Keenan, B.S., Richards, G.E., Mercado, M. et al. (1996) Androgen regulation of growth hormone binding protein. Metabolism 45, 1521-1526.
  • Kratzsch, J., Blum, W.F., Ventz, M. et al. (1995a) Growth hormone-binding protein-related immunoreactivity in the serum of patients with acromegaly is regulated inversely by growth hormone concentration. European Journal of Endocrinology 132, 306-312.
  • Kratzsch, J., Selisko, T. & Birkenmeier, G. (1995b) Identification of transformed a2-macrogiobulin as a growth hormone-binding protein in human blood. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 80, 585-590.
  • Kratzsch, J., Keliner, K., Zilkens, T. et al. (1996) Growth hormone-binding protein related immunoreactivity is regulated by the degree of insulinopenia in diabetes mellitus. Clinical Endocrinology 44, 673-678.
  • Kratzsch, J., Dehmel, B., Pulzer, F. et al. (1997a) Increased serum GHBP levels in obese pubertal children and adolescents: relationship to body composition, leptin and indicators of metabolic disturbances. International Journal of Obsesity and Related Metabolic Disorders 21, 1130-1136.
  • Kratzsch, J., Schreiber, G., Selisko, T. et al. (1997b) Measurement of serum exon 3-retaining growth hormone-binding protein in children and adolescents by radioimmunoassay. Hormone Research 48, 252-257.
  • Leung, D.W., Spencer, S.A., Cachianes, G. et al. (1987) Growth hormone receptor and serum binding protein: purification, cloning and expression. Nature 330, 537-543.
  • Leung, K.C., Doyle, N. & Но, K.K. (2000) Characterization of a low affinity binding protein for growth hormone in rat serum. Endocrinology 141, 138-145.
  • Lim, L., Spencer, S.A., McKay, P. & Waters, M.J. (1990) Regulation of growth hormone (GH) bioactivity by a recombinant human GH-binding protein. Endocrinology 127, 1287-1291.
  • Lobie, P.E., Barnard, R. & Waters, MJ. (1991) The nuclear growth hormone receptor binding protein. Antigenic and physicochemical characterization. Journal of Biological Chemistry 266, 22 645-22 652.
  • Lobie, P.E., Garcia-Aragon, J., Wang, B.S., Baumbach, W.R. & Waters, M.J. (1992) Cellular localization of the growth hormone binding protein in the rat. Endocrinology 130, 3057-3065.
  • Maheshwari, H., Liliioja, S., Castillo, C.E., Mercado, M. & Baumann, G. (1995) Growth hormone-binding protein in human lymph. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 80, 3582-3584.
  • Maheshwari, H., Sharma, L. & Baumann, G. (1996) Decline of plasma growth hormone binding protein in old age. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 81, 995-997.

Mandell, F. & Berenberg, W. (1974) The Mauriac syndrome. American Journal of Diseases of Children (1960) 127, 900-902.

  • Mannor, D.A., Winer, L.M., Shaw, M.A. & Baumann, G. (1991) Plasma growth hormone (GH)-binding proteins: effect on GH binding to receptors and GH action. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 73, 30-34.
  • Martha, P.M., Jr., Reiter, E.O., Davila, N. et al. (1992) The role of body mass in the response to growth hormone therapy. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 75, 1470-1473.
  • Martha, P.M., Jr., Rogol, A.D., Carlsson, L.M., Gesundheit, N. & Blizzard, R.M. (1993) A longitudinal assessment of hormonal and physical alterations during normal puberty in boys. I. Serum growth hormone-binding protein. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 77, 452-457.
  • Martini, J.F., Pezet, A., Guezennec, C.Y. et al. (1997) Monkey growth hormone (GH) receptor gene expression. Evidence for two mechanisms for the generation of the GH binding protein. Journal of Biological Chemistry 272, 18 951-18 958.
  • Massa, G., Mulumba, N., Ketelslegers, J.M. & Maes, M. (1990) Initial characterization and sexual dimorphism of serum growth hormone-binding protein in adult rats. Endocrinology 126, 1976-1980.
  • Massa, G., Verhaeghe, J., Vanderschueren-Lodeweyckx, M. & Bouillon, R. (1993) Normalization of decreased plasma concentrations of growth hormone-binding protein by insulin treatment in spontaneously diabetic В В rats. Hormone and Metabolic Research 25, 325-326.
  • Mauras, N., Merimee, T. & Rogol, A.D. (1991) Function of the growth hormone-insulin-like growth factor I axis in the profoundly growth-retarded diabetic child: evidence for defective target organ responsiveness in the Mauriac syndrome. Metabolism 40, 1106-1111.
  • Mercado, M. & Baumann, G. (1994) A growth hormone/prolactin-binding protein in human milk. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 79, 1637-1641.
  • Mercado, М., Molitch, M.E. & Baumann, G. (1992) Low plasma growth hormone binding protein in IDDM. Diabetes 41, 605-609.
  • Mercado, М., Carlsson, L.M., Vitangcol, R. & Baumann, G. (1993) Growth hormone-binding protein determination in plasma: a comparison of immunofunctional and growth hormone-binding assays. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 76, 1291-1294.
  • Miell, J.P., Buchanan, C.R., Norman, M.R., Maheshwari, H.G. & Blum, W.F. (1994) The evolution of changes in immunoreactive serum insulin-like growth factors (IGFs), IGF-binding proteins, circulating growth hormone (GH) and GH-binding protein as a result of short-term dexamethasone treatment. Journal of Endocrinology 142, 547-554.
  • Mulumba, N., Massa, G., Ketelslegers, J.M. & Maes, M. (1991) Ontogeny and nutritional regulation of the serum growth hormone-binding protein in the rat. Acta Endocrinologica 125, 409-415.
  • Nixon, D.A. & Jordan, R.M. (1986) Conversion of CSF monomeric growth hormone to large growth hormone with exposure to serum. Acta Endocrinologica 111, 289-295.
  • Pantel, J., Machinis, K., Sobrier, M.L. et al. (2000) Species-specific alternative splice mimicry at the growth hormone receptor locus revealed by the lineage of retroelements during primate evolution. Journal of Biological Chemistry 275, 18 664-18 669.'
  • Peeters, S. & Friesen, H.G. (1977) A growth hormone binding factor in the serum of pregnant mice. Endocrinology 101, 1164-1183.
  • Postel-Vinay, M.C., Cohen-Tanugi, E. & Charrier, J. (1982) Growth hormone receptors in rat liver membranes: effects of fasting and refeeding, and correlation with plasma somatomedin activity. Molecular and Cellular Endocrinology 28, 657-669.
  • Postel-Vinay, M.C., Belair, L., Kayser, C, Kelly, P.A. & Djiane, J. (1991a) Identification of prolactin and growth hormone binding proteins in rabbit milk. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 88, 6687-6690.
  • Postel-Vinay, M.CV Tar, A., Hocquette, J.F. et al. (1991b) Human plasma growth hormone (GH)-binding proteins are regulated by GH and testosterone. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 73, 197-202.
  • Rajkovic, LA., Valiontis, E. & Ho, K.K. (1994) Direct quantitation of growth hormone binding protein in human serum by a ligand immunofunctional assay: comparison with immunoprecipitation and chromatographic methods. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 78, 772-777.
  • Roelen, C.A., Donker, G.H., Thijssen, J.H., Koppeschaar, H.P. & Blankenstein, M.A. (1992) High affinity growth hormone binding protein in plasma of patients with acromegaly and the effect of octreotide treatment. Clinical Endocrinology 37, 373-378.
  • Roelen, C.A., de Vries, W.R., Koppeschaar, H.P. et al. (1997a) Plasma insulin-like growth factor-I and high affinity growth hormone-bind-ing protein levels increase after 2 weeks of strenuous physical training. International journal of Sports Medicine 18, 238-241.
  • Roelen, C.A., Koppeschaar, H.P., de Vries, W.R. et al. (1997b)I Visceral adipose tissue is associated with circulating high affinity growth hormone-binding protein. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 82, 760-764.
  • Roemmich, J.N. & Sinning, W.E. (1997) Weight loss and wrestling training: effects on growth-related hormones. Journal of Applied Physiology 82, 1760-1764.
  • Romero, G.S., Stephan, D.A., Sperling, M.A. & Menon, R.K. (1996) Distinct sexual dimorphism in the effect of hypothyroidism on the expression of the growth hormone receptor and growth hormone-binding protein gene in rat liver. Hormone Research 45, 273-278. Rosenfeld, R.G., Rosenbloom, A.L. & Guevara-Aguirre, J. (1994) Growth hormone (GH) insensitivity due to primary GH receptor deficiency. Endocrine Reviews 15, 369-390.
  • Ross, RJ., Esposito, N., Shen, X.Y. et al. (1997) A short isoform of the human growth hormone receptor functions as a dominant negative inhibitor of the full-length receptor and generates large amounts of binding protein. Molecidar Endocrinology 11, 265-273. Ross, RJ., Leung, K.C., Maamra, M. et al. (2001) Binding and functional studies with the growth hormone receptor antagonist, B2036-PEG (pegvisomant), reveal effects of pegylation and evidence that it binds to a receptor dimer. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 86, 1716-1723.
  • Sadeghi, H., Wang, B.S., Lumanglas, A.L., Logan, J.S. & Baumbach, W.R. (1990) Identification of the origin of the growth hormone-binding protein in rat serum. Molecular Endocrinology 4, 1799-1805.
  • Sanchez-Jimenez, F., Fielder, P.J., Martinez, R.R., Smith, W.C. & Talamantes, F. (1990) Hypophysectomy eliminates and growth hormone (GH) maintains the midpregnancy elevation in GH receptor and serum binding protein in the mouse. Endocrinology 126, 1270-1275.
  • Scheett, T.P., Nemet, D., Stoppani, J. et al.(2002) The effect of endurance-type exercise training on growth mediators and inflammatory cytokines in prepubertal and early pubertal males. Pediatric Research 52, 491-497.
  • Seidel, B., Glasow, A., Schutt, M. et al. (2003) Association between the GH receptor /exon 3 genotype and the level of exon 3-positive GH-binding protein in human serum. European Journal of Endocrinology 148, 317-324.
  • Silbeigeld, A., Klinger, B., Keret, R. et al. (1994) Serum growth hormone-binding protein (GHBP) activity is decreased by administration of insulin-like growth factor I in three Laron syndrome siblings with normal GHBP. Proceeding of the Society for Experimental Biology and Medicine 206, 324-327.
  • Silbeigeld, A., Dastot, F., Klinger, B. etal. (1997) Intronic mutation in the growth hormone (GH) receptor gene from a girl with Laron syndrome and extremely high serum GH binding protein: extended phenotypic study in a very large pedigree. Journal of Pediatric Endocrinology and Metabolism 10, 265-274.
  • Smith, W.C. & Talamantes, F. (1988) Gestational profile and affinity cross-linking of the mouse serum growth hormone-binding protein. Endocrinology 123, 1489-1494.
  • Smith, W.C., Kuniyoshi, J. & Talamantes, F. (1989) Mouse serum growth hormone (GH) binding protein has GH receptor extracellular and substituted transmembrane domains. Molecular Endocrinology (Baltimore, Md) 3, 984-990.
  • Snow, K.J., Shaw, M.A., Winer, L.M. & Baumann, G. (1990) Diurnal pattern of plasma growth hormone-binding protein in man. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 70, 417-420.
  • Spencer, S.A., Hammonds, R.G., Henzel, WJ. et al. (1988) Rabbit liver growth hormone receptor and serum binding protein. Purification, characterization, and sequence. Journal of Biological Chemistry 263, 7862-7867.
  • Tar, A., Hocquette, J.F., Souberbielle, J.C. et al. (1990) Evaluation of the growth hormone-binding proteins in human plasma using high pressure liquid chromatography gel filtration. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 71, 1202-1207.
  • Touber, J.L. & Maingay, D. (1963) Heterogeneity of human growth hormone. Its influence on a radio-immunoassay of the hormone in | serum. Lancet 1, 403-405.
  • Veldhuis, J.D., Johnson, M.L., Faunt, L.M., Mercado, M. & Baumann, G. (1993) Influence of the high-affinity growth hormone (GH) -binding protein on plasma profiles of free and bound GH and on the apparent half-life of GH. Modeling analysis and clinical applications. Journal of Clinical Investigation 91, 629-641.
  • Walker, J.L., Moats-Staats, B.M., Stiles, A.D. & Underwood, L.E. (1992) Tissue-specific developmental regulation of the messenger ribonucleic acids encoding the growth hormone receptor and the growth hormone binding protein in rat fetal and postnatal tissues. Pediatric Research 31, 335-339.
  • Wallace, J.D., Cuneo, R.C., Baxter, R. et al. (1999) Responses of the growth hormone (GH) and insulin-like growth factor axis to exercise, GH administration, and GH withdrawal in trained adult males: a potential test for GH abuse in sport. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 84, 3591-3601.
  • Wang, X., He, K., Gerhart, M. et al. (2002) Metalloprotease-media-ted GH receptor proteolysis and GHBP shedding. Determination of extracellular domain stem region cleavage site. Journal of Biological Chemistry 277, 50 510-50 519.
  • Weissbeiger, A.J., Ho, K.K. & Lazarus, L. (1991) Contrasting effects of oral and transdermal routes of estrogen replacement therapy on 24-hour growth hormone (GH) secretion, insulin-like growth factor I, and GH-binding protein in postmenopausal women. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 72, 374-381.
  • Woods, K.A., Fraser, N.C, Postel-Vinay, M.C, Savage, M.O. & Clark, A.OJ. (1996) A homozygous splice site mutation affecting the intracellular domain of the growth hormone (GH) receptor resulting in Laron syndrome with elevated GH-binding protein. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 81, 1686-1690.
  • Woods, K.A., Dastot, R, Preece, M.A. et al. (1997) Phenotype: genotype relationships in growth hormone insensitivity syndrome. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 82, 3529-3535. Ymer, S.I. & Herington, A.C. (1985) Evidence for the specific binding of growth hormone to a receptor-like protein in rabbit serum. Molecular and Cellular Endocrinology 41, 153-161.
  • Yu, Y.M., Domene, H.M., Sztein, J., Counts, D.R. & Cassorla, F. (1996) Developmental changes and differential regulation by testosterone and estradiol of growth hormone receptor expression in the rabbit. European Journal of Endocrinology 135, 583-590.
  • Zhang, Y., Jiang, J., Black, R. A., Baumann, G. & Frank, SJ. (2000) TACE is a growth hormone binding protein (GHBP) sheddase: the metalloprotease TACE/ADAM-17 is critical for (PMA-induced) growth hormone receptor proteolysis and GHBP generation. Endocrinology 141, 4342-4348.
  • Zhang, Y., Guan, R., Jiang, J. et al. (2001) Growth hormone (GH)-induced dimerization inhibits phorbol ester-stimulated GH receptor proteolysis. Journal of Biological Chemistry 276, 24 565-24 573.
  • Zhou, Y., He, L. & Kopchick, JJ. (1994) An exon encoding the mouse growth hormone binding protein (mGHBP) carboxy terminus is located between exon 7 and 8 of the mouse growth hormone receptor gene. Receptor 4, 223-227.
  • Zhou, Y,, He, L. & Kopchick, JJ. (1996) Structural comparison of a portion of the rat and mouse growth hormone receptor/binding protein genes. Gene 177, 257-259.