Белок, обнаруженный в организме человека
Фактор роста фибробластов 23 (FGF-23) — это белок и член семейства факторов роста фибробластов (FGF), который участвует в регуляции фосфата в плазме и метаболизме витамина D. У людей он кодируется геном FGF23 . FGF - 23 снижает реабсорбцию фосфата в почках . Мутации в FGF23 могут привести к его повышенной активности, что приводит к аутосомно-доминантному гипофосфатемическому рахиту .
Описание
Фактор роста фибробластов 23 (FGF23) — это белок , который у людей кодируется геном FGF23 . [5] FGF23 является членом семейства факторов роста фибробластов (FGF), который участвует в метаболизме и регуляции фосфата и витамина D. [6] [7]
Функция
Основная функция FGF23 — регулировать концентрацию фосфата в плазме. Он делает это, уменьшая реабсорбцию фосфата в почках, что означает, что фосфат выводится с мочой. FGF23 секретируется остеоцитами в ответ на повышенный уровень кальцитриола и фосфата. [8] [9] [10] [11] FGF23 действует на почки, уменьшая экспрессию NPT2, натрий-фосфатного котранспортера в проксимальных канальцах . [12]
FGF23 также может подавлять 1-альфа-гидроксилазу , снижая ее способность активировать витамин D и впоследствии ухудшая усвоение кальция. [7] [13]
Генетика
У людей FGF23 кодируется геном FGF23 , который расположен на хромосоме 12 и состоит из трех экзонов . Ген был идентифицирован по его мутациям, связанным с аутосомно-доминантным гипофосфатемическим рахитом . [14]
Клиническое значение
Мутации в FGF23 , которые делают белок устойчивым к протеолитическому расщеплению, приводят к его повышенной активности и потере фосфата почками при аутосомно-доминантном гипофосфатемическом рахите .
FGF23 также может быть сверхпродуцируемым некоторыми типами опухолей , такими как доброкачественная мезенхимальная неоплазия , фосфатурическая мезенхимальная опухоль, вызывающая опухолеиндуцированную остеомаляцию , паранеопластический синдром . [15] [16]
Потеря активности FGF23, как полагают, приводит к повышению уровня фосфата и клиническому синдрому семейного опухолевого кальциноза . Мыши, у которых отсутствует либо FGF23, либо фермент Клото , преждевременно стареют из-за гиперфосфатемии . [17]
Повышенная экспрессия FGF23 связана с сердечно-сосудистыми заболеваниями при хронической болезни почек, включая гипертрофию кардиомиоцитов, кальцификацию сосудов, инсульт и эндотелиальную дисфункцию. [18]
Экспрессия и расщепление FGF23 усиливаются при дефиците железа и воспалении. [19]
FGF23 связан по крайней мере с 7 неалиментарными заболеваниями гипофосфатемии: помимо аутосомно-доминантного гипофосфатемического рахита, Х-сцепленной гипофосфатемии , аутосомно-рецессивного гипофосфатемического рахита 1, 2 и 3 типа, опухолевой остеомаляции и гипофосфатемического рахита с гиперкальциурией. [18]
История
До его открытия в 2000 году предполагалось, что существует белок, который выполняет функции, впоследствии показанные для FGF23. Этот предполагаемый белок был известен как фосфатонин. [20] Было описано несколько типов эффектов, включая нарушение натрий-зависимого транспорта фосфата в везикулах мембраны щеточной каймы как кишечника, так и почек, ингибирование продукции кальцитриола, стимуляцию распада кальцитриола и ингибирование продукции/секреции паратиреоидного гормона.
Ссылки
- ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000118972 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000000182 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Ямашита Т., Йошиока М., Ито Н. (октябрь 2000 г.). «Идентификация нового фактора роста фибробластов, FGF-23, преимущественно экспрессируемого в вентролатеральном таламическом ядре мозга». Biochemical and Biophysical Research Communications . 277 (2): 494–498. doi :10.1006/bbrc.2000.3696. PMID 11032749.
- ^ Фукумото С. (2008). «Физиологическая регуляция и нарушения метаболизма фосфата — основная роль фактора роста фибробластов 23». Internal Medicine . 47 (5): 337–343. doi : 10.2169/internalmedicine.47.0730 . PMID 18310961.
- ^ ab Perwad F, Zhang MY, Tenenhouse HS, Portale AA (ноябрь 2007 г.). «Фактор роста фибробластов 23 ухудшает метаболизм фосфора и витамина D in vivo и подавляет экспрессию 25-гидроксивитамина D-1альфа-гидроксилазы in vitro». American Journal of Physiology. Renal Physiology . 293 (5): F1577–F1583. doi :10.1152/ajprenal.00463.2006. PMID 17699549. S2CID 20559055.
- ^ Dance A (23 февраля 2022 г.). «Забавные факты о костях: больше, чем просто строительные леса». Knowable Magazine . doi : 10.1146/knowable-022222-1 . S2CID 247095495 . Получено 8 марта 2022 г. .
- ^ Robling AG, Bonewald LF (февраль 2020 г.). «Остеоцит: новые идеи». Annual Review of Physiology . 82 (1): 485–506. doi :10.1146/annurev-physiol-021119-034332. PMC 8274561. PMID 32040934 .
- ^ Cha SK, Ortega B, Kurosu H, Rosenblatt KP, Kuro-O M, Huang CL (июль 2008 г.). «Удаление сиаловой кислоты с участием Klotho вызывает задержку канала TRPV5 на поверхности клетки посредством связывания с галектином-1». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (28): 9805–9810. Bibcode : 2008PNAS..105.9805C. doi : 10.1073/pnas.0803223105 . PMC 2474477. PMID 18606998 .
- ^ Brown RB, Razzaque MS (январь 2018 г.). «Глава 31 — Эндокринная регуляция гомеостаза фосфата». В Singh AK, Williams GH (ред.). Учебник нефроэндокринологии (второе изд.). Academic Press. стр. 539–548. doi :10.1016/b978-0-12-803247-3.00032-5. hdl : 10012/15679 . ISBN 978-0-12-803247-3. S2CID 102827267.
- ^ Jüppner H (апрель 2011 г.). «Фосфат и FGF-23». Kidney International. Приложение . 79 (121): S24–S27. doi :10.1038/ki.2011.27. PMC 3257051. PMID 21346724 .
- ^ Родригес-Ортис М.Э., Родригес М. (2015). «FGF23 как кальциотропный гормон». F1000Исследования . 4 : 1472. doi : 10.12688/f1000research.7189.1 . ПМЦ 4815615 . ПМИД 27081473.
- ^ "Ген Энтреза: фактор роста фибробластов FGF23 23".
- ^ Zadik Y, Nitzan DW (февраль 2012 г.). «Остеомаляция, вызванная опухолью: забытый паранеопластический синдром?». Oral Oncology . 48 (2): e9-10. doi :10.1016/j.oraloncology.2011.09.011. PMID 21985764.
- ^ Green D, Mohorianu I, Piec I, Turner J, Beadsmoore C, Toms A и др. (декабрь 2017 г.). «Экспрессия микроРНК в фосфатурической мезенхимальной опухоли». Bone Reports . 7 : 63–69. doi : 10.1016/j.bonr.2017.09.001 . PMC 5596358. PMID 28932769 .
- ^ Huang CL (май 2010). «Регуляция ионных каналов секретируемым Klotho: механизмы и последствия». Kidney International . 77 (10): 855–860. doi : 10.1038/ki.2010.73 . PMID 20375979.
- ^ ab Beck-Nielsen SS, Mughal Z, Haffner D, Nilsson O, Levtchenko E, Ariceta G и др. (февраль 2019 г.). "FGF23 и его роль в заболеваемости, связанной с Х-хромосомой гипофосфатемией". Orphanet Journal of Rare Diseases . 14 (1): 58. doi : 10.1186/s13023-019-1014-8 . PMC 6390548 . PMID 30808384.
- ^ Дэвид В., Мартин А., Исакова Т., Сполдинг К., Ци Л., Рамирес В. и др. (январь 2016 г.). «Воспаление и функциональный дефицит железа регулируют выработку фактора роста фибробластов 23». Kidney International . 89 (1): 135–146. doi : 10.1038/ki.2015.290 . PMC 4854810 . PMID 26535997.
- ^ Strewler GJ (май 2001 г.). «FGF23, гипофосфатемия и рахит: обнаружен ли фосфатонин?». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (11): 5945–5946. doi : 10.1073/pnas.11154898 . PMC 33399. PMID 11371627 .
Дальнейшее чтение
- Kiela PR, Ghishan FK (январь 2009 г.). «Последние достижения в изучении оси почки-скелет-кишечник, контролирующей гомеостаз фосфата». Лабораторные исследования; Журнал технических методов и патологии . 89 (1): 7–14. doi :10.1038/labinvest.2008.114. PMC 4292907. PMID 19029978 .
- Silve C, Beck L (июнь 2002 г.). «Является ли FGF23 долгожданным фосфатурическим фактором фосфатонином?». Нефрология, диализ, трансплантация . 17 (6): 958–961. doi :10.1093/ndt/17.6.958. PMID 12032180.
- Quarles LD (июль 2003 г.). «FGF23, PHEX и MEPE-регуляция гомеостаза фосфата и минерализации скелета». Американский журнал физиологии. Эндокринология и метаболизм . 285 (1): E1–E9. doi :10.1152/ajpendo.00016.2003. PMID 12791601.
- Фукагава М., Нии-Коно Т., Казама Дж. Дж. (июль 2005 г.). «Роль фактора роста фибробластов 23 в здоровье и хронической болезни почек». Current Opinion in Nephrology and Hypertension . 14 (4): 325–329. doi :10.1097/01.mnh.0000172717.49476.80. PMID 15930999. S2CID 23555353.
- Imel EA, Econs MJ (сентябрь 2005 г.). «Фактор роста фибробластов 23: роль в здоровье и болезни». Журнал Американского общества нефрологии . 16 (9): 2565–2575. doi :10.1681/ASN.2005050573. PMID 16033853. S2CID 8612881.
- Liu S, Quarles LD (июнь 2007 г.). «Как работает фактор роста фибробластов 23». Журнал Американского общества нефрологии . 18 (6): 1637–1647. doi : 10.1681/ASN.2007010068 . PMID 17494882.
- White KE, Evans WE, O'Riordan JL, Speer MC, Econs MJ, Lorenz-Depiereux B и др. (Консорциум ADHR) (ноябрь 2000 г.). «Аутосомно-доминантный гипофосфатемический рахит связан с мутациями в FGF23». Nature Genetics . 26 (3): 345–348. doi :10.1038/81664. PMID 11062477. S2CID 38870810.
- White KE, Jonsson KB, Carn G, Hampson G, Spector TD, Mannstadt M и др. (февраль 2001 г.). «Ген аутосомно-доминантного гипофосфатемического рахита (ADHR) — это секретируемый полипептид, сверхэкспрессируемый опухолями, вызывающими потерю фосфата». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 86 (2): 497–500. doi : 10.1210/jcem.86.2.7408 . PMID 11157998.
- Shimada T, Mizutani S, Muto T, Yoneya T, Hino R, Takeda S и др. (май 2001 г.). «Клонирование и характеристика FGF23 как причинного фактора остеомаляции, вызванной опухолью». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (11): 6500–6505. Bibcode : 2001PNAS...98.6500S. doi : 10.1073/pnas.101545198 . PMC 33497. PMID 11344269 .
- Боу А.Е., Финнеган Р., Ян де Бер С.М., Чо Дж., Левин М.А., Кумар Р. и др. (июнь 2001 г.). «FGF-23 ингибирует транспорт фосфата в почечных канальцах и является субстратом PHEX». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 284 (4): 977–981. дои : 10.1006/bbrc.2001.5084. ПМИД 11409890.
- White KE, Carn G, Lorenz-Depiereux B, Benet-Pages A, Strom TM, Econs MJ (декабрь 2001 г.). «Мутации при аутосомно-доминантном гипофосфатемическом рахите (ADHR) стабилизируют FGF-23». Kidney International . 60 (6): 2079–2086. doi : 10.1046/j.1523-1755.2001.00064.x . PMID 11737582.
- Kruse K, Woelfel D, Strom TM (2002). «Потеря почечного фосфата при истощении у ребенка с аутосомно-доминантным гипофосфатемическим рахитом, вызванным мутацией FGF23». Hormone Research . 55 (6): 305–308. doi :10.1159/000050018 (неактивен 1 ноября 2024 г.). PMID 11805436. S2CID 46748089.
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка ) - Yamashita T, Konishi M, Miyake A, Inui K, Itoh N (август 2002 г.). «Фактор роста фибробластов (FGF)-23 ингибирует реабсорбцию фосфата в почках путем активации пути митоген-активируемой протеинкиназы». Журнал биологической химии . 277 (31): 28265–28270. doi : 10.1074/jbc.M202527200 . PMID 12032146.
- Saito H, Kusano K, Kinosaki M, Ito H, Hirata M, Segawa H и др. (январь 2003 г.). «Мутанты человеческого фактора роста фибробластов-23 подавляют Na+-зависимую активность котранспорта фосфата и выработку 1альфа,25-дигидроксивитамина D3». Журнал биологической химии . 278 (4): 2206–2211. doi : 10.1074/jbc.M207872200 . PMID 12419819.
- Bai XY, Miao D, Goltzman D, Karaplis AC (март 2003 г.). «Аутосомно-доминантная гипофосфатемическая рахитная мутация R176Q в факторе роста фибробластов 23 препятствует протеолитическому расщеплению и усиливает биологическую активность in vivo». Журнал биологической химии . 278 (11): 9843–9849. doi : 10.1074/jbc.M210490200 . PMID 12519781.
- Campos M, Couture C, Hirata IY, Juliano MA, Loisel TP, Crine P и др. (июль 2003 г.). «Человеческая рекомбинантная эндопептидаза PHEX имеет строгую специфичность S1' для кислотных остатков и расщепляет пептиды, полученные из фактора роста фибробластов-23 и матричного внеклеточного фосфогликопротеина». The Biochemical Journal . 373 (Pt 1): 271–279. doi :10.1042/BJ20030287. PMC 1223479 . PMID 12678920.
В данной статье использован текст из Национальной медицинской библиотеки США , являющийся общественным достоянием .