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 什么是RSPO1

 

RSPO1 (R-spondin 1)是R-spondin家族的成員，該家族包括4個(gè)成員（Rspo1-4)。RSPO1具有約 40% 的氨基酸同一性與其他三個(gè)R-Spondin家族成員。該家族是多個(gè)器官中維持成體干細(xì)胞的微環(huán)境因子。RSPO1是一種分泌型激活蛋白，具有兩個(gè)富含半胱氨酸的弗林蛋白酶樣結(jié)構(gòu)域（FU-like CR）和一個(gè)血小板反應(yīng)蛋白 1 型結(jié)構(gòu)域（TSR)。RSPO1作為經(jīng)典Wnt信號(hào)增強(qiáng)劑，目前被廣泛應(yīng)用于促進(jìn) 3D 類器官生長(zhǎng)和存活。 

 

圖1. 人的Rspo1、2、3 和 4的蛋白結(jié)構(gòu)及功能的示意圖(源自參考文獻(xiàn)）

 

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 Rspo1生物學(xué)功能

 

Rspo1蛋白被作為多能信號(hào)配體出現(xiàn)，最著名的分子功能在于其激發(fā) Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路的能力。由于Rspo1通常作用于由干細(xì)胞和祖細(xì)胞表達(dá)的同源受體 LGR4/5/6，因此 Rspo1增強(qiáng)了 Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)傳導(dǎo)，尤其是在增殖性干細(xì)胞中。由于多個(gè)器官在其干細(xì)胞巢內(nèi)表達(dá) LGR4/5/6 受體和 Rspo1 配體，因此 Rspo1 可以在整個(gè)身體的干細(xì)胞調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，是多種成體干細(xì)胞（包括腸，胃和肝）體外擴(kuò)增培養(yǎng)中的關(guān)鍵因子。   Rspo1也是雌性哺乳類、兩棲類及魚類潛在的性別決定因子，可通過(guò)β-catenin信號(hào)通路調(diào)控性腺分化相關(guān)因子表達(dá)，還可調(diào)節(jié)原始生殖細(xì)胞的分裂增殖及性腺中體細(xì)胞的分化來(lái)對(duì)抗精巢的形成，從而決定了雌性的分化。同時(shí)Rspo1 通過(guò)調(diào)節(jié)Foxl2的表達(dá)促進(jìn)卵巢濾泡的發(fā)育。因此，卵巢分化可能由Rspo1調(diào)控的β-catenin信號(hào)通路和Foxl2共同調(diào)節(jié)。 

 

 

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 Rspo1對(duì)Wnt信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)理

 

Rspo1通過(guò)作為L(zhǎng)GR4-6受體的配體激活經(jīng)典Wnt信號(hào)通路。在與 LGR4-6LGR4、LGR5 或 LGR6）結(jié)合后，LGR4-6與磷酸化的LRP6和由細(xì)胞外Wnt受體激活的卷曲受體蛋白（frizzled, Fzd）結(jié)合，形成LGR復(fù)合物，觸發(fā)經(jīng)典的Wnt信號(hào)通路以增加靶基因的表達(dá)。Rspo1還通過(guò)充當(dāng) ZNRF3（Wnt 信號(hào)通路的重要調(diào)節(jié)劑）的抑制劑來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)典Wnt/β-連環(huán)蛋白依賴性通路和非經(jīng)典Wnt信號(hào)通路。細(xì)胞膜上的E3泛素連接酶RNF43和ZNRF3與Fzd結(jié)合則會(huì)導(dǎo)致其泛素化降解，從而弱化Wnt信號(hào)的傳導(dǎo)。Rspo1作為Wnt信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)子，其FLD區(qū)域可通過(guò)與G蛋白質(zhì)偶聯(lián)受體4/5( G-protein-coupled receptors, Lgr4/5)結(jié)合，進(jìn)而連接RNF43和ZNRF3的胞外區(qū)域，使得膜上RNF43和ZNRF3被胞膜內(nèi)吞，消除其泛素化降解作用，最終增強(qiáng)Wnt信號(hào)的傳導(dǎo)。 

 

圖 2. Rspo1與Wnt/β-catenin信號(hào)通路的作用機(jī)制(源自參考文獻(xiàn)）

 

 

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 Rspo1與疾病

Rspo1基因的突變可以引起雌性向雄性的轉(zhuǎn)變。同時(shí)Rspo1的突變也與皮膚缺損、掌趾角化過(guò)度 、易感皮膚鱗狀細(xì)胞癌等疾病有關(guān)。其基因突變都會(huì)通過(guò)影響高度保守的 N 端弗林蛋白酶樣富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域而導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能喪失，這些結(jié)構(gòu)域在 WNT/β-連環(huán)蛋白信號(hào)激活中起關(guān)鍵作用。卵巢發(fā)育中，Rspo1和Wnt4在整個(gè)卵巢發(fā)育過(guò)程中表達(dá)，并通過(guò)激活 Wnt/β-catenin信號(hào)通路影響細(xì)胞增殖和生殖細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂，Rspo1的異常表達(dá)在卵巢中具有致癌潛力。Rspo家族也可用作腫瘤抑制因子，Rspo1和LGR5與TGF-β1受體I和 II共定位并形成復(fù)合物，增強(qiáng)TGF-β下游信號(hào)傳導(dǎo)，從而抑制結(jié)腸癌的轉(zhuǎn)移。此外，研究發(fā)現(xiàn)RSPO1的高表達(dá)與肺癌患者的生存率改善也有關(guān)。 

 

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  Rspo1與類器官

 2021年，類器官被列為“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)。類器官如此火熱，其獲得方式成為目前關(guān)注的焦點(diǎn)。Rspo1作為Wnt信號(hào)通路的激活劑，通過(guò)增強(qiáng)Wnt信號(hào)在多方面發(fā)揮作用，是胃上皮類器官、小腸和結(jié)腸類器官、肝臟類器官、前列腺類器官、胰腺類器官、乳腺類器官培養(yǎng)常用的生長(zhǎng)因子。 

 

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 Rspo1的臨床前景

 在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，Rspo1作為β細(xì)胞的細(xì)胞保護(hù)和增殖劑，在幾種動(dòng)物模型中已被用于治療、化療 或放射引起的腸粘膜炎和炎癥性腸病。其他研究表明其可用于關(guān)節(jié)炎等關(guān)節(jié)疾病和癌癥；也可能在淋巴細(xì)胞白血病中充當(dāng)腫瘤抑制基因。最新研究也發(fā)現(xiàn) Rspo1還可以促進(jìn)成骨細(xì)胞分化，小鼠模型中減輕關(guān)節(jié)炎的骨質(zhì)損害癥狀，有幫助骨骼修復(fù)和重塑的作用。Rspo1也有望應(yīng)用于多種骨髓瘤的治療。因此，Rspo1可能是一種治療多種疾病的治療潛力靶點(diǎn)。

此外，Rspo1作為類器官培養(yǎng)中最經(jīng)典的生長(zhǎng)因子培養(yǎng)方案中的重要組成，其高活性、批次間穩(wěn)定和無(wú)污染是類器官實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，所以高質(zhì)量的細(xì)胞因子對(duì)于類器官的培養(yǎng)必不可少！為助力科研和藥企人員針對(duì)Rspo1在類器官形成，以及在腫瘤中的臨床應(yīng)用研究，YEASEN推出Rspo1高活性蛋白（Cat: 92278ES20 和922774ES60）產(chǎn)品，助力您在Rspo1機(jī)制方面的研究或其潛在臨床價(jià)值的探索。 

 

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 產(chǎn)品數(shù)據(jù)

 

Recombinant Human R-spondin-1(RSPO1)

 

SDS-PAGE檢測(cè)，純度>95%           

Induce activation of ß catenin response in a Luciferase
assay using HEK293T humanembryonic kidney cells.

 

相關(guān)產(chǎn)品

貨號(hào)	產(chǎn)品名稱	規(guī)格
92278ES20	Recombinant Human RSPO1	20ug
92274ES60	Recombinant Human RSPO1,His	100ug
92277ES60	Recombinant Mouse R-Spondin-1/RSPO1	100ug

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參考文獻(xiàn)

[1] Gabriel L, Bruna A A J, Gustavo G B , et al.Production, purification and characterization of recombinant human R-spondin1 (RSPO1) protein stably expressed in human HEK293 cells[J].BMC Biotechnology,2020.
[2] Yong R J, Jeong K Y. The R-spondin family of proteins: Emerging regulators of WNT signaling[J].The International Journal of Biochemistry& Cell Biology,44 (2012) 2278–2287.
[3] Adam J S, Arisa W and Stephen B , et al. LGR5 and LGR6 in stem cell biology and ovarian cancer[J]. Adam J. Schindler1, Arisa Watanabe1 and Stephen B. Howell1[J].Oncotarget, 2017.
[4] Anne S F, Michael S.The Role of Wnt and R-spondin in the Stomach During Health and Disease[J]. biomedicines,2019.