REKEPTOR
Az eritropoetin receptort egér eritroleukémiás sejtek cDNS könyvtárából klónozták egy expressziós stratégiával (D’Andrea et al., 1989). A humán eritropoetin receptor gén a 19p kromoszómán lokalizálódik (Winkelman és mtsai., 1990). Nyolc exonból és hét intronból áll, és egy 507 aminosavból álló, 66 kDa molekulatömegű peptidet kódol. A humán génben az 1-5. exon a 251 aminosavból álló extracelluláris domént, a 6. exon egy 20 aminosavból álló, membránon átívelő a-helikális régiót, a 7-8. exon pedig a 236 aminosavból álló citoplazmatikus domént kódolja (Youssoufian és mtsai., 1993). A humán eritropoetin-receptornak nincsenek N-hez kötött glikozilációs helyei, viszont nagy gyakorisággal fordulnak elő szerin- és treonin-maradékok (Jones és mtsai., 1990). A humán és az egér eritropoetin között 82%-os az azonosság. Az eritropoetin keresztkötése az eritroid sejtek sejtfelszínén két 85 és 100 kDa nagyságú járulékos molekulát mutatott ki, amelyeket az anti-p66 antitestek nem ismernek fel (D’Andrea és Zon, 1990; Mayeux és mtsai., 1991). Funkciójukat azonban még meg kell határozni.
Az eritropoetin receptor az egytranszmembrános citokin receptorok 1-es típusú családjába tartozik. Ez a család osztozik egy konzervált extracelluláris doménen, amely fibronectin III típusú (FNIII) szubdoménekből áll, valamint egy konzervált α-lánc citoplazmatikus box 1 motívumon, amely szelektíven kötődik a Janus kinázokhoz (JAK) (Bazan, 1990b). Az eritropoetin-receptor extracelluláris régiója két FNIII-aldomént (D1 és D2) tartalmaz, amelyek L-alakot alkotnak, és mindkét domén hosszú tengelye körülbelül 90°-ban igazodik a másik tengelyhez. Az NH2-terminális D1 domén négy a-négy a-szálból, a D2 domén pedig hét aniparallel a-szálból áll (Livnah és mtsai., 1996). A D1 domén egy h-típusú hajtást alkot, hibrid FNIII/immunoglobinszerű topológiával, és két disztális ciszteinmaradvány-pár diszulfidhidakat képez. A membrán proximális D2 domén standard s-típusú FNIII topológiával hajtogatódik, és tartalmaz egy konzervált WSXWS motívumot (azaz triptofán-szerin-minden aminosav-triptofán-szerin), amely fontos az eritropoetin receptor hajtogatásában (Quelle et al., 1992). A D1 és D2 domének együttesen hat hurokkal járulnak hozzá az eritropoetin kölcsönhatásokhoz. A citoplazmatikus régió, amely prolin, glutamin és aszpartáz aminosavakban gazdag, tartalmaz egy box 1 domént (257-264. maradékok), amely a JAK2-re specifikus (Zhuang és mtsai., 1994; Jiang és mtsai., 1996), egy box 2 domént (maradékok 303-313) és nyolc foszfotyrozin helyet (Tyr 343, 401, 429, 431, 443, 460, 464, 479), amelyek közvetítik a Src homológia-2 (SH2) domént kódoló effektorok toborzását. A kiterjesztett box2 (329-372-es maradékok) elengedhetetlen a tirozinkináz receptor KIT kötődéséhez, miután a ligandum aktiválta, és az eritropoetin receptor tirozin-foszforilációját okozza, ami a két receptor közötti funkcionális kölcsönhatásra utal (Wu és mtsai., 1995a). Az eritropoetin dimerizációval aktiválja az eritropoetin receptort (Philo és mtsai., 1996). Az egyik p66 molekula nagy affinitással (Kd kb. 1 nM), a másik kisebb affinitással (Kd kb. 2 μM) kötődik az eritropoetinhez. Mutációk és deléciók segítségével feltérképezték az eritropoetin aktív helyeit (Boissel et al., 1993; Wen et al., 1994; Elliott et al., 1997). Az eritropoetin receptor extracelluláris doménje ellen irányuló kétértékű, de nem egyértékű monoklonális antitestek az eritropoetin-függő sejtvonalak proliferációját és BFU-E képződését indukálják, ami a receptor dimerizáción keresztüli aktiválódására utal (Elliot és mtsai., 1996). Ugyanez a hatás érhető el kis erythropoetin mimetikus peptidekkel (EMP) (Livnah és mtsai., 1996; Wrighton és mtsai., 1996). Bár az EMP-nek nincs szekvencia-homológiája az eritropoetinhez, specifikusan kötődnek az eritropoetin-receptorhoz. Az extracelluláris doménben lévő pontmutációk (R129C, E132C vagy E133C) diszulfidkötéseket képeznek és konstitutívan aktiválják a receptort is (Watowich és mtsai., 1994). Különösen az arginin 129 maradék ciszteinné történő mutációja onkogén és eritroleukémiát indukál (Longmore és Lodish, 1991). Ezzel szemben az EMP33 képes dimerizálni, de nem aktiválja a receptort, ami arra utal, hogy a dimerizált receptor konformációváltozásának lényeges szerepe van a jelátvitelben (Livnah és mtsai., 1998; Remy és mtsai., 1999). Előre kialakult inaktív receptor dimerek létezését javasolták a sejtfelszínen, amelyet a D1-D2 közbeeső régiók közvetítenek, és az extracelluláris doménjeik tövében 79 A elválasztást biztosítanak (Livnah és mtsai., 1996). Egy agonista megkötése után az extracelluláris receptordomének meghatározott orientációban, 39 Å távolsággal változtatják szerkezetüket, biztosítva citoplazmatikus komponenseik beállítását, ami a jelátvitelhez vezet (Wilson és Jolliffe, 1999).
Az eritropoetin kötésén kívül az eritropoetin receptor más mechanizmusokkal is aktiválható. Az egérbarát vírus által kódolt gp55 burkolófehérje az egér-eritropoetin receptorhoz való kötődés és aktiválás után egerekben eritroleukémiát indukál (Wolff és Ruscetti, 1985; Li és mtsai., 1990). Továbbá olyan szintetikus peptidek, amelyeknek nincs szekvencia-homológiájuk az eritropoetinhez, képesek stimulálni az eritropoetin receptort (lásd alább).