stringtranslate.com

Эпидермальный фактор роста

Эпидермальный фактор роста ( EGF ) — это белок , который стимулирует рост и дифференциацию клеток , связываясь со своим рецептором EGFR . Человеческий EGF имеет массу 6 кДа [ 5] и состоит из 53 аминокислотных остатков и трех внутримолекулярных дисульфидных связей . [6]

EGF был первоначально описан как секретируемый пептид, обнаруженный в подчелюстных железах мышей и в моче человека. С тех пор EGF был обнаружен во многих тканях человека, включая тромбоциты , [7] подчелюстную железу (подчелюстную железу), [8] и околоушную железу . [8] Первоначально человеческий EGF был известен как урогастрон . [9]

Структура

У людей EGF состоит из 53 аминокислот (последовательность NSDSECPLSHDGYCLHDGVCMYIEALDKYACNCVVGYIGERCzYRDLKWWELR) [6] с молекулярной массой около 6 кДа . [5] Он содержит три дисульфидных мостика (Cys6-Cys20, Cys14-Cys31, Cys33-Cys42). [6]

Функция

EGF, посредством связывания с соответствующим рецептором , приводит к клеточной пролиферации, дифференцировке и выживанию. [10]

Слюнный EGF, который, по-видимому, регулируется неорганическим йодом , поступающим с пищей , также играет важную физиологическую роль в поддержании целостности оро-эзофагеальной и желудочной ткани. Биологические эффекты слюнного EGF включают заживление оральных и гастроэзофагеальных язв, 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 и бактериальных агентов. [8]

Биологические источники

Эпидермальный фактор роста можно обнаружить в тромбоцитах , [7] моче , слюне , молоке , слезах и плазме крови . [11] Его также можно обнаружить в подчелюстных железах , [8] [12] и околоушной железе . [8] [12] Было обнаружено, что выработка EGF стимулируется тестостероном . [ необходима ссылка ]

Полипептидные факторы роста

Полипептидные факторы роста включают в себя: [13]

Механизм

Диаграмма, показывающая ключевые компоненты пути MAPK/ERK . На диаграмме «P» представляет фосфат . Обратите внимание на EGF на самом верху.

EGF действует, связываясь с высокой степенью сродства с рецептором эпидермального фактора роста (EGFR) на поверхности клетки . Это стимулирует лиганд-индуцированную димеризацию, [14] активируя внутреннюю протеинтирозинкиназную активность рецептора (см. вторую диаграмму). Тирозинкиназная активность, в свою очередь, инициирует каскад передачи сигнала , который приводит к различным биохимическим изменениям внутри клетки — повышению внутриклеточного уровня кальция , усилению гликолиза и синтеза белка , а также повышению экспрессии определенных генов , включая ген EGFR, — что в конечном итоге приводит к синтезу ДНК и пролиферации клеток. [15]

Семейство EGF / EGF-подобный домен

EGF является основателем семейства белков EGF . Члены этого семейства белков имеют очень схожие структурные и функциональные характеристики. Помимо самого EGF, другие члены семейства включают: [16]

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 , а X представляет собой любую аминокислоту . [16]

Эта последовательность содержит шесть остатков цистеина, которые образуют три внутримолекулярные дисульфидные связи . Образование дисульфидных связей генерирует три структурные петли, которые необходимы для высокоаффинного связывания между членами семейства EGF и их рецепторами на поверхности клеток . [5]

Взаимодействия

Было показано, что эпидермальный фактор роста взаимодействует с рецепторами эпидермального фактора роста . [17] [18]

Медицинское применение

Рекомбинантный человеческий эпидермальный фактор роста, продаваемый под торговой маркой Heberprot-P , используется для лечения диабетических язв стопы . Его можно вводить путем инъекции в место раны, [19] или можно использовать местно. [20] Предварительные данные показывают улучшение заживления ран. [21] Безопасность изучена недостаточно. [21]

EGF используется для модификации синтетических каркасов для производства биоинженерных трансплантатов методами электропрядения эмульсии или поверхностной модификации. [22] [23]

Регенерация костей

EGF играет роль усилителя остеогенной дифференциации стволовых клеток зубной пульпы (DPSC), поскольку он способен увеличивать минерализацию внеклеточного матрикса. Низкой концентрации EGF (10 нг/мл) достаточно, чтобы вызвать морфологические и фенотипические изменения. Эти данные свидетельствуют о том, 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 . [24]

История

EGF был вторым идентифицированным фактором роста . [25] Первоначально человеческий EGF был известен как урогастрон . [9] Стэнли Коэн открыл EGF, работая с Ритой Леви-Монтальчини в Вашингтонском университете в Сент-Луисе во время экспериментов по исследованию фактора роста нервов . За эти открытия Леви-Монтальчини и Коэн были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине 1986 года .

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000138798 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000028017 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ abc Harris RC, Chung E, Coffey RJ (март 2003 г.). "Лиганды рецепторов EGF". Experimental Cell Research . 284 (1): 2–13. doi :10.1016/S0014-4827(02)00105-2. PMID  12648462.
  6. ^ abc Carpenter G, Cohen S (май 1990). "Эпидермальный фактор роста". Журнал биологической химии . 265 (14): 7709–12. doi : 10.1016/S0021-9258(19)38983-5 . PMID  2186024.
  7. ^ ab Custo S, Baron B, Felice A, Seria E (5 июля 2022 г.). «Сравнительный профиль общего белка и шести ангиогенно-активных факторов роста в трех продуктах тромбоцитов». GMS Interdisciplinary Plastic and Reconstructive Surgery DGPW . 11 (Doc06): Doc06. doi :10.3205/iprs000167. PMC 9284722. PMID  35909816 . 
  8. ^ abcde Venturi S, Venturi M (2009). «Йод в эволюции слюнных желез и в здоровье полости рта». Питание и здоровье . 20 (2): 119–34. doi :10.1177/026010600902000204. PMID  19835108. S2CID  25710052.
  9. ^ ab Hollenberg MD, Gregory H (май 1980). «Эпидермальный фактор роста-урогастрон: биологическая активность и связывание производных с рецепторами». Молекулярная фармакология . 17 (3): 314–320. PMID  6248761.
  10. ^ Herbst RS (2004). «Обзор биологии рецептора эпидермального фактора роста». Международный журнал радиационной онкологии, биологии, физики . 59 (2 Suppl): 21–6. doi : 10.1016/j.ijrobp.2003.11.041 . PMID  15142631.
  11. ^ Кумар В., Аббас А.К., Фаусто Н., Роббинс С.Л., Котран Р.С. (2005). Патологическая основа болезни Роббинса и Котрана (7-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Elsevier Saunders. ISBN 978-0-7216-0187-8.
  12. ^ ab Chao J (2013-01-01), Rawlings ND, Salvesen G (ред.), "Глава 624 - Мышиный калликреин 9, белок, связывающий эпидермальный фактор роста", Справочник по протеолитическим ферментам (третье изд.), Academic Press, стр. 2830–2831, doi :10.1016/b978-0-12-382219-2.00624-4, ISBN 978-0-12-382219-2
  13. ^ Сатьянараяна У (2002). Биохимия (2-е изд.). Калькутта, Индия: Книги и сопутствующие товары. ISBN 8187134801. OCLC  71209231.
  14. ^ Dawson JP, Berger MB, Lin CC, Schlessinger J, Lemmon MA, Ferguson KM (сентябрь 2005 г.). «Димеризация и активация рецептора эпидермального фактора роста требуют конформационных изменений в интерфейсе димера, вызванных лигандом». Молекулярная и клеточная биология . 25 (17): 7734–42. doi :10.1128/MCB.25.17.7734-7742.2005. PMC 1190273. PMID  16107719 . 
  15. ^ Fallon JH, Seroogy KB, Loughlin SE, Morrison RS, Bradshaw RA, Knaver DJ и др. (июнь 1984 г.). «Иммунореактивный материал эпидермального фактора роста в центральной нервной системе: местоположение и развитие». Science . 224 (4653): 1107–9. Bibcode :1984Sci...224.1107F. doi :10.1126/science.6144184. PMID  6144184.
  16. ^ ab Dreux AC, Lamb DJ, Modjtahedi H, Ferns GA (май 2006 г.). «Рецепторы эпидермального фактора роста и их семейство лигандов: их предполагаемая роль в атерогенезе». Атеросклероз . 186 (1): 38–53. doi :10.1016/j.atherosclerosis.2005.06.038. PMID  16076471.
  17. ^ Стортелерс С., Сурио С., ван Лимпт Э., ван де Полл М.Л., ван Зоелен Э.Дж. (июль 2002 г.). «Роль N-конца эпидермального фактора роста в связывании ErbB-2/ErbB-3, изученная с помощью фагового дисплея». Биохимия . 41 (27): 8732–41. дои : 10.1021/bi025878c. ПМИД  12093292.
  18. ^ Wong L, Deb TB, Thompson SA, Wells A, Johnson GR (март 1999). «Дифференциальная потребность в COOH-терминальном регионе рецептора эпидермального фактора роста (EGF) в амфирегулине и митогенной сигнализации EGF». Журнал биологической химии . 274 (13): 8900–9. doi : 10.1074/jbc.274.13.8900 . PMID  10085134.
  19. ^ Берланга Дж., Фернандес Дж.И., Лопес Э., Лопес П.А., дель Рио А., Валенсуэла С. и др. (январь 2013 г.). «Хеберпрот-П: новый продукт для лечения прогрессирующих язв диабетической стопы». Обзор МЕДИКК . 15 (1): 11–5. дои : 10.1590/s1555-79602013000100004 . ПМИД  23396236.
  20. ^ Yang S, Geng Z, Ma K, Sun X, Fu X (июнь 2016 г.). «Эффективность местного рекомбинантного человеческого эпидермального фактора роста для лечения язвы диабетической стопы: систематический обзор и метаанализ». Международный журнал ран нижних конечностей . 15 (2): 120–5. doi :10.1177/1534734616645444. PMID  27151755. S2CID  43897291.
  21. ^ ab Martí-Carvajal AJ, Gluud C, Nicola S, Simancas-Racines D, Reveiz L, Oliva P, et al. (октябрь 2015 г.). "Факторы роста для лечения язв диабетической стопы". База данных систематических обзоров Cochrane . 2015 (10): CD008548. doi : 10.1002 /14651858.CD008548.pub2. PMC 8665376. PMID  26509249. 
  22. ^ Haddad T, Noel S, Liberelle B, El Ayoubi R, Ajji A, De Crescenzo G (январь 2016 г.). «Изготовление и модификация поверхности каркасов из полимолочной кислоты (PLA) с эпидермальным фактором роста для инженерии нейронных тканей». Biomatter . 6 (1): e1231276. doi :10.1080/21592535.2016.1231276. PMC 5098722 . PMID  27740881. 
  23. ^ Тенчурин Т, Люндуп А, Демченко А, Крашенинников М, Балясин М, Клабуков И и др. (2017). «Модификация биоразлагаемых волокнистых каркасов с эпидермальным фактором роста методом электропрядения эмульсии для стимулирования пролиферации эпителиальных клеток». Гены и клетки (на русском языке). 12 (4): 47–52. doi :10.23868/201707029. S2CID  90593089.
  24. ^ Дель Анхель-Москеда С, Гутьеррес-Пуэнте И., Лопес-Лозано А.П., Ромеро-Завалета Р.Э., Мендиола-Хименес А., Медина-Де ла Гарса CE и др. (сентябрь 2015 г.). «Эпидермальный фактор роста усиливает остеогенную дифференцировку стволовых клеток пульпы зуба in vitro». Медицина головы и лица . 11:29 . doi : 10.1186/s13005-015-0086-5 . ПМЦ 4558932 . ПМИД  26334535. 
  25. ^ Pache JC (2006-01-01). "Эпидермальные факторы роста". В Laurent GJ, Shapiro SD (ред.). Энциклопедия респираторной медицины . Oxford: Academic Press. стр. 129–133. doi :10.1016/b0-12-370879-6/00138-1. ISBN 978-0-12-370879-3. Получено 30.11.2020 .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Эпидермальный фактор роста, EGF .