Epidermální růstový faktor - Epidermal growth factor

Nesmí být zaměňována s EF-G.
EGF
1a3p egf.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyEGF, HOMG4, URG, epidermální růstový faktor, epidermální růstový faktor
Externí IDOMIM: 131530 MGI: 95290 HomoloGene: 1483 Genové karty: EGF
Umístění genu (člověk)
Chromozom 4 (lidský)
Chr.Chromozom 4 (lidský)[1]
Chromozom 4 (lidský)
Genomická poloha pro EGF
Genomická poloha pro EGF
Kapela4q25Start109,912,883 bp[1]
Konec110,013,766 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE EGF 206254 na fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

1950

13645

Ensembl

ENSG00000138798

ENSMUSG00000028017

UniProt

P01133

P01132

RefSeq (mRNA)

NM_001178130
NM_001178131
NM_001963
NM_001357021

NM_010113
NM_001310737
NM_001329594

RefSeq (protein)

NP_001171601
NP_001171602
NP_001954
NP_001343950

NP_001297666
NP_001316523
NP_034243

Místo (UCSC)Chr 4: 109,91 - 110,01 MbChr 3: 129,68 - 129,76 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Epidermální růstový faktor (EGF) je protein který stimuluje růst buněk a diferenciace vazbou na jeho receptor, EGFR. Člověk EGF je 6-kDa[5] a má 53 aminokyselinové zbytky a tři intramolekulární disulfidové vazby.[6]

EGF byl původně popsán jako sekretovaný peptid nacházející se v submaxilární žlázy z myši a v člověku moč. EGF byl od té doby nalezen v mnoha lidských tkáních, včetně submandibulární žláza (submaxilární žláza),[7] a příušní žláza.[7] Zpočátku byl lidský EGF známý jako urogastron.[8]

Struktura

v lidé, EGF má 53 aminokyseliny,[6] s molekulová hmotnost kolem 6 kDa.[5] Obsahuje tři disulfidové můstky.[6]

Funkce

EGF, prostřednictvím vazby na jeho příbuzný receptor vede k buněčné proliferaci, diferenciaci a přežití.[9]

Slinný EGF, který se zdá být regulován anorganickými dietami jód, také hraje důležitou fyziologickou roli při udržování integrity oroezofageální a žaludeční tkáně. Biologické účinky slinného EGF zahrnují hojení orálních a gastroezofageálních vředů, inhibici sekrece žaludeční kyseliny, stimulaci syntézy DNA a ochranu sliznice před intraluminálními škodlivými faktory, jako je žaludeční kyselina, žlučové kyseliny, pepsin a trypsin a fyzikální, chemické a bakteriální látky.[7]

Biologické zdroje

Epidermální růstový faktor lze nalézt v moč, sliny, mléko, slzy, a krevní plazma.[10] Rovněž se nachází v submandibulární žlázy,[7][11] a příušní žláza.[7][11] Bylo zjištěno, že produkce EGF je stimulována testosteron.[Citace je zapotřebí ]

Polypeptidové růstové faktory

Polypeptidové růstové faktory zahrnují:[12]

St. ČRůstový faktorZdrojHlavní funkce
1Epidermální růstový faktorSlinná žlázaStimulujte růst epidermálních a epiteliálních buněk
2Růstový faktor odvozený z krevních destičekTrombocytyStimuluje růst mezenchymálních buněk, podporuje hojení ran
3Transformující růstový faktor (Alpha)Epitelová buňkaPodobně jako epidermální růstový faktor
4Transformující růstový faktor (Beta)Trombocyty, ledviny, placentaInhibiční účinek na kultury nádorových buněk
5ErytropoetinLedvinyStimulujte vývoj erytropoetických buněk
6Nervový růstový faktor (NGF)Slinná žlázaStimulujte růst senzorického nervu
7Inzulín jako růstový faktorSérumStimulujte zabudování síranů do chrupavky a působí na určité buňky jako inzulín
8Faktor nekrózy nádorůMonocytyNekróza nádorových buněk
9Interleukin-1Monocyty, leukocytyStimulujte syntézu IL-2
10Interleukin-2LymfocytyStimulujte růst a zrání T-buněk

Mechanismus

Schéma ukazující klíčové komponenty Cesta MAPK / ERK. V diagramu představuje „P“ fosfát. Všimněte si EGF úplně nahoře.

EGF působí vazbou s vysokou afinita na receptor epidermálního růstového faktoru (EGFR) na povrch buňky. To stimuluje ligandem indukovanou dimerizaci,[13] aktivace vnitřní aktivity proteinu-tyrosinkinázy receptoru (viz druhý diagram). The tyrosinkináza aktivita zase iniciuje a signální transdukce kaskáda, která má za následek různé biochemické změny uvnitř buňky - nárůst intracelulárních vápník úrovně, zvýšené glykolýza a proteosyntéza a zvýšení v výraz jisté geny včetně genu pro EGFR - což nakonec vedlo k Syntéza DNA a buněčnou proliferaci.[14]

Rodina EGF / doména podobná EGF

EGF je zakládajícím členem Rodina proteinů EGF. Členové této rodiny proteinů mají velmi podobné strukturní a funkční vlastnosti. Kromě samotného EGF patří mezi další členy rodiny:[15]

Všichni členové rodiny obsahují jedno nebo více opakování konzervovaný aminokyselinová sekvence:

CX7CX4-5CX10-13CXCX8GXRC

Kde C je cystein, G je glycin, R je arginin, a X představuje libovolný aminokyselina.[15]

Tato sekvence obsahuje šest cysteinových zbytků, které tvoří tři intramolekulárně disulfidové vazby. Tvorba disulfidové vazby generuje tři strukturní smyčky, které jsou nezbytné pro vysokoafinitní vazbu mezi členy rodiny EGF a jejich buněčný povrch receptory.[5]

Interakce

Ukázalo se, že epidermální růstový faktor komunikovat s receptor epidermálního růstového faktoru.[16][17]

Lékařské použití

Rekombinantní k léčbě se používá lidský epidermální růstový faktor, prodávaný pod značkou Heberprot-P vředy na diabetické noze. Může být podán injekcí do místa rány,[18] nebo mohou být použity lokálně.[19] Předběžné důkazy ukazují zlepšené hojení ran.[20] Bezpečnost byla špatně studována.[20]

EGF se používá k úpravě syntetických lešení pro výrobu bioinženýrství štěpy emulzí elektrostatické zvlákňování nebo metody povrchových úprav.[21][22]

Regenerace kostí

EGF hraje zesilovací roli při osteogenní diferenciaci kmenové buňky zubní dřeně (DPSC), protože je schopen zvýšit mineralizaci extracelulární matrice. Nízká koncentrace EGF (10 ng / ml) je dostatečná k vyvolání morfologických a fenotypových změn. Tato data naznačují, že DPSC v kombinaci s EGF by mohly být účinnou terapií založenou na kmenových buňkách kostní tkáň inženýrské aplikace v parodontologie a orální implantologie.[23]

Dějiny

EGF byl první růstový faktor být identifikován.[24] Zpočátku byl lidský EGF známý jako urogastron.[8]

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000138798 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000028017 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ A b C Harris RC, Chung E, Coffey RJ (březen 2003). "Ligandy receptoru EGF". Experimentální výzkum buněk. 284 (1): 2–13. doi:10.1016 / S0014-4827 (02) 00105-2. PMID  12648462.
  6. ^ A b C Carpenter G, Cohen S (květen 1990). "Epidermální růstový faktor". The Journal of Biological Chemistry. 265 (14): 7709–12. PMID  2186024.
  7. ^ A b C d E Venturi S, Venturi M (2009). "Jód ve vývoji slinných žláz a ve zdraví ústní dutiny". Výživa a zdraví. 20 (2): 119–34. doi:10.1177/026010600902000204. PMID  19835108. S2CID  25710052.
  8. ^ A b Hollenberg MD, Gregory H (květen 1980). "Epidermální růstový faktor-urogastron: biologická aktivita a vazba receptorů na deriváty". Molekulární farmakologie. 17 (3): 314–20. PMID  6248761.
  9. ^ Herbst RS (2004). "Přehled biologie receptoru epidermálního růstového faktoru". International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 59 (2 doplňky): 21–6. doi:10.1016 / j.ijrobp.2003.11.041. PMID  15142631.
  10. ^ Kumar V, Abbas AK, Fausto N, Robbins SL, Cotran RS (2005). Robbins a Cotran patologické základy nemoci (7. vydání). St. Louis, Mo: Elsevier Saunders. ISBN  978-0-7216-0187-8.
  11. ^ A b Chao J (2013-01-01), Rawlings ND, Salvesen G (eds.), „Kapitola 624 - Myš Kallikrein 9, Protein vázající epidermální růstový faktor“, Příručka proteolytických enzymů (Třetí vydání), Academic Press, str. 2830–2831, doi:10.1016 / b978-0-12-382219-2.00624-4, ISBN  978-0-12-382219-2
  12. ^ Satyanarayana U (2002). Biochemie (2. vyd.). Kalkata, Indie: Knihy a spojenecké. ISBN  8187134801. OCLC  71209231.
  13. ^ Dawson JP, Berger MB, Lin CC, Schlessinger J, Lemmon MA, Ferguson KM (září 2005). „Dimerizace a aktivace receptoru epidermálního růstového faktoru vyžadují konformační změny vyvolané ligandem v rozhraní dimeru“. Molekulární a buněčná biologie. 25 (17): 7734–42. doi:10.1128 / MCB.25.17.7734-7742.2005. PMC  1190273. PMID  16107719.
  14. ^ Fallon JH, Seroogy KB, Loughlin SE, Morrison RS, Bradshaw RA, Knaver DJ, Cunningham DD (červen 1984). "Epidermální růstový faktor imunoreaktivní materiál v centrálním nervovém systému: umístění a vývoj". Věda. 224 (4653): 1107–9. doi:10.1126 / science.6144184. PMID  6144184.
  15. ^ A b Dreux AC, Lamb DJ, Modjtahedi H, Ferns GA (květen 2006). "Receptory epidermálního růstového faktoru a jejich rodina ligandů: jejich domnělá role v aterogenezi". Ateroskleróza. 186 (1): 38–53. doi:10.1016 / j.atheroskleróza.2005.06.038. PMID  16076471.
  16. ^ Stortelers C, Souriau C, van Liempt E, van de Poll ML, van Zoelen EJ (červenec 2002). "Role N-konce epidermálního růstového faktoru ve vazbě ErbB-2 / ErbB-3 studována fágovým displejem". Biochemie. 41 (27): 8732–41. doi:10.1021 / bi025878c. PMID  12093292.
  17. ^ Wong L, Deb TB, Thompson SA, Wells A, Johnson GR (březen 1999). „Diferenciální požadavek na koncovou oblast COOH receptoru epidermálního růstového faktoru (EGF) v amfiregulinu a mitogenní signalizaci EGF“. The Journal of Biological Chemistry. 274 (13): 8900–9. doi:10.1074 / jbc.274.13.8900. PMID  10085134.
  18. ^ Berlanga J, Fernández JI, López E, López PA, del Río A, Valenzuela C, Baldomero J, Muzio V, Raíces M, Silva R, Acevedo BE, Herrera L (leden 2013). „Heberprot-P: nový produkt pro léčbu pokročilých diabetických vředů na nohou“. Recenze MEDICC. 15 (1): 11–5. doi:10,1590 / s1555-79602013000100004. PMID  23396236.
  19. ^ Yang S, Geng Z, Ma K, Sun X, Fu X (červen 2016). „Účinnost topického rekombinantního lidského epidermálního růstového faktoru pro léčbu vředu diabetické nohy: Systematický přehled a metaanalýza“. International Journal of Lower Extremity Wounds. 15 (2): 120–5. doi:10.1177/1534734616645444. PMID  27151755. S2CID  43897291.
  20. ^ A b Martí-Carvajal AJ, Gluud C, Nicola S, Simancas-Racines D, Reveiz L, Oliva P, Cedeño-Taborda J (říjen 2015). "Růstové faktory pro léčbu vředů na diabetické noze". Cochrane Database of Systematic Reviews. 10 (10): CD008548. doi:10.1002 / 14651858.CD008548.pub2. PMID  26509249.
  21. ^ Haddad T, Noel S, Liberelle B, El Ayoubi R, Ajji A, De Crescenzo G (leden 2016). „Výroba a povrchová úprava lešení s kyselinou polymléčnou (PLA) s epidermálním růstovým faktorem pro inženýrství nervových tkání“. Biomatter. 6 (1): e1231276. doi:10.1080/21592535.2016.1231276. PMC  5098722. PMID  27740881.
  22. ^ Tenchurin T, Lyundup A, Demchenko A, Krasheninnikov M, Balyasin M, Klabukov I, Shepelev AD, Mamagulashvili VG, Orehov AS (2017). „Modifikace biologicky odbouratelných vláknitých skeletů pomocí epidermálního růstového faktoru emulzním elektrostatickým zvlákňováním pro podporu proliferace epiteliálních buněk“. Гены и клетки (v Rusku). 12 (4): 47–52. doi:10.23868/201707029.
  23. ^ Del Angel-Mosqueda C, Gutiérrez-Puente Y, López-Lozano AP, Romero-Zavaleta RE, Mendiola-Jiménez A, Medina-De la Garza CE, Márquez-M M, De la Garza-Ramos MA (září 2015). „Epidermální růstový faktor zvyšuje osteogenní diferenciaci kmenových buněk zubní dřeně in vitro“. Medicína hlavy a obličeje. 11: 29. doi:10.1186 / s13005-015-0086-5. PMC  4558932. PMID  26334535.
  24. ^ JC (01.01.2006). Laurent GJ, Shapiro SD (eds.). Epidermální růstové faktory. Encyclopedia of Respiratory Medicine. Oxford: Academic Press. str. 129–133. doi:10.1016 / b0-12-370879-6 / 00138-1. ISBN  978-0-12-370879-3. Citováno 2020-11-30.

Další čtení

externí odkazy