Фактор эпидермального роста - Epidermal growth factor
Эпидермальный фактор роста ( EGF ) - это белок, который стимулирует рост и дифференциацию клеток , связываясь с его рецептором EGFR . EGF человека имеет размер 6 кДа , 53 аминокислотных остатка и три внутримолекулярные дисульфидные связи .
ЭФР был первоначально описан как секретируемый пептид найден в подчелюстной железе на мышь и в человеческом мочи . С тех пор EGF был обнаружен во многих тканях человека, включая подчелюстную железу (подчелюстную железу) и околоушную железу . Первоначально человеческий EGF был известен как урогастрон .
Состав
У человека EGF содержит 53 аминокислоты (последовательность NSDSECPLSHDGYCLHDGVCMYIEALDKYACNCVVGYIGERCQYRDLKWWELR) с молекулярной массой около 6 кДа . Он содержит три дисульфидных мостика (Cys6-Cys20, Cys14-Cys31, Cys33-Cys42).
Функция
EGF через связывание с родственным ему рецептором приводит к клеточной пролиферации, дифференцировке и выживанию.
EGF слюны, который, по-видимому, регулируется диетическим неорганическим йодом , также играет важную физиологическую роль в поддержании целостности тканей пищевода и желудка. Биологические эффекты EGF в слюне включают заживление язв в полости рта и пищевода, ингибирование секреции желудочной кислоты, стимуляцию синтеза ДНК, а также защиту слизистой оболочки от внутрипросветных повреждающих факторов, таких как желудочная кислота, желчные кислоты, пепсин и трипсин, а также от физических, химических факторов. и бактериальные агенты.
Биологические источники
Фактор эпидермального роста содержится в моче , слюне , молоке , слезах и плазме крови . Его также можно найти в подчелюстных и околоушных железах . Было обнаружено, что выработка EGF стимулируется тестостероном .
Факторы роста полипептидов
К факторам роста полипептидов относятся:
| Старший Нет | Фактор роста | Источник | Основная функция |
|---|---|---|---|
| 1 | Фактор эпидермального роста (EGF) | Слюнная железа | Стимулирует рост эпидермальных и эпителиальных клеток |
| 2 | Фактор роста, полученный из тромбоцитов | Тромбоциты | Стимулирует рост мезенхимальных клеток, способствует заживлению ран |
| 3 | Трансформирующий фактор роста (альфа) | Клетка эпителия | Похоже на: EGF |
| 4 | Трансформирующий фактор роста (бета) | Тромбоциты, почки, плацента | Тормозящее действие на культуры опухолевой клетки |
| 5 | Эритропоэтин | Почка | Стимулирует развитие эритропоэтических клеток |
| 6 | Фактор роста нервов (NGF) | Слюнная железа | Стимулирует рост сенсорных нервов |
| 7 | Инсулиноподобный фактор роста | Сыворотка | Стимулирует включение сульфатов в хрящ, оказывает инсулиноподобное действие на определенные клетки |
| 8 | Фактор некроза опухоли | Моноциты | Некроз опухолевых клеток |
| 9 | Интерлейкин-1 | Моноциты, лейкоциты | Стимулирует синтез ИЛ-2 |
| 10 | Интерлейкин-2 | Лимфоциты | Стимулирует рост и созревание Т-клеток |
Механизм
EGF действует путем связывания с высоким сродством с рецептором эпидермального фактора роста (EGFR) на поверхности клетки . Это стимулирует индуцированную лигандом димеризацию, активируя внутреннюю протеин-тирозинкиназную активность рецептора (см. Вторую диаграмму). Тирозинкиназы активность, в свою очередь, инициирует передачу сигнала , каскад , который приводит к различному биохимическим изменениям в клетке - рост внутриклеточных кальциевых уровней, повышение гликолиза и синтезе белка , а также увеличение экспрессии определенных генов , в том числе гену EGFR - что в конечном итоге приводит к синтезу ДНК и пролиферации клеток.
EGF-семейство / EGF-подобный домен
EGF является одним из основателей семейства белков EGF . Члены этого семейства белков имеют очень похожие структурные и функциональные характеристики. Помимо самого EGF, к другим членам семьи относятся:
- Гепарин-связывающий EGF-подобный фактор роста (HB-EGF)
- трансформирующий фактор роста-α (TGF-α)
- Амфирегулин (АР)
- Эпирегулин (ЭПР)
- Эпиген
- Бетацеллулин (BTC)
- нейрегулин-1 (NRG1)
- нейрегулин-2 (NRG2)
- нейрегулин-3 (NRG3)
- нейрегулин-4 (NRG4).
Все члены семейства содержат один или несколько повторов консервативной аминокислотной последовательности:
CX 7 CX 4-5 CX 10-13 CXCX 8 GXRC
Где C - цистеин , G - глицин , R - аргинин и X - любая аминокислота .
Эта последовательность содержит шесть остатков цистеина, которые образуют три внутримолекулярные дисульфидные связи . Образование дисульфидной связи генерирует три структурные петли, которые необходимы для высокоаффинного связывания между членами семейства EGF и их рецепторами на клеточной поверхности .
Взаимодействия
Было показано, что эпидермальный фактор роста взаимодействует с рецептором эпидермального фактора роста .
Медицинское использование
Рекомбинантный эпидермальный фактор роста человека, продаваемый под торговой маркой Heberprot-P, используется для лечения язв диабетической стопы . Его можно вводить путем инъекции в участок раны или местно. Предварительные данные свидетельствуют об улучшении заживления ран. Безопасность изучена недостаточно.
EGF используется для модификации синтетических каркасов для производства биоинженерных трансплантатов с помощью эмульсионного электропрядения или методов модификации поверхности.
Регенерация костей
EGF играет роль усилителя остеогенной дифференцировки стволовых клеток пульпы зуба (DPSC), поскольку он способен увеличивать минерализацию внеклеточного матрикса. Низкой концентрации EGF (10 нг / мл) достаточно, чтобы вызвать морфологические и фенотипические изменения. Эти данные предполагают, что DPSC в сочетании с EGF могут быть эффективной терапией на основе стволовых клеток для применения в инженерии костной ткани в пародонтологии и оральной имплантологии .
История
EGF был вторым идентифицированным фактором роста . Первоначально человеческий EGF был известен как урогастрон . Стэнли Коэн открыл EGF во время работы с Ритой Леви-Монтальчини в Вашингтонском университете в Сент-Луисе во время экспериментов по исследованию фактора роста нервов (NGF). За эти открытия Леви-Монтальчини и Коэн были удостоены Нобелевской премии 1986 года по физиологии и медицине .
использованная литература
дальнейшее чтение
- Бунстра Дж., Райкен П., Хамбель Б., Кремерс Ф., Ферклей А., ван Берген ан Хенегувен П. (май 1995 г.). «Фактор роста эпидермиса». Cell Biology International . 19 (5): 413–30. DOI : 10,1006 / cbir.1995.1086 . PMID 7640657 . S2CID 20186286 .
- Дворжак Б (март 2004 г.). «Эпидермальный фактор роста и некротический энтероколит». Клиники перинатологии . 31 (1): 183–92. DOI : 10.1016 / j.clp.2004.03.015 . PMID 15183666 .
- Хауэлл В.М. (октябрь 2004 г.). «Полиморфизм гена эпидермального фактора роста и развитие меланомы кожи» . Журнал следственной дерматологии . 123 (4): xx – xxi. DOI : 10.1111 / j.0022-202X.2004.23308.x . PMID 15373802 .