Áttekintés
Az EGF az EGF-fehérjecsalád alapító tagja. E fehérjecsalád tagjai nagyon hasonló szerkezeti és funkcionális jellemzőkkel rendelkeznek. Az EGF-család tagjainak legalább egy közös szerkezeti motívuma van, az EGF-domén, amely hat konzervált ciszteinmaradványból áll, amelyek három diszulfidkötést alkotnak. A legtöbbjük membránasszociált pro-formában szintetizálódik, mielőtt proteolitikus hasítással felszabadulna. Az EGF család többi tagja a HB-EGF, TGF-α, epigen, neuregulinok, amphiregulin, betacellulin és mások.
Figure1. EGF fehérje
Az EGF család tagjai
Táblázat 1. Az EGF családhoz kapcsolódó termékek
- Epidermális növekedési faktor (EGF)
Az epidermális növekedési faktor (EGF) receptorához, az EGFR-hez kötődve serkenti a sejtek növekedését és differenciálódását. A humán EGF egy 6 kDa fehérje 53 aminosavmaradvánnyal és három intramolekuláris diszulfidkötéssel. Az EGF-et eredetileg szekretált peptidként írták le, amely az egerek szem alatti mirigyeiben és az emberi vizeletben található. Az EGF-et azóta számos emberi szövetben megtalálták, többek között a szem alatti mirigyben, a fültőmirigyben. Kezdetben a humán EGF-et urogastron néven ismerték.
- Heparin-kötő EGF-szerű növekedési faktor (HB-EGF)
A heparinkötő EGF-szerű növekedési faktor (HB-EGF) az EGF fehérjecsalád tagja, amelyet emberben a HBEGF gén kódol. A HB-EGF-szerű növekedési faktor membránhoz kötött mitogén és kemotaktikus glikoproteinként szintetizálódik. Az epidermális növekedési faktort a monociták és makrofágok termelik, mivel a heparin iránti affinitása HB-EGF-nek nevezik. Kimutatták, hogy szerepet játszik a sebgyógyulásban, a szív hipertrófiájában, valamint a szív fejlődésében és működésében.
- Transzformáló növekedési faktor-α (TGF-alfa)
A transzformáló növekedési faktor-alfa (TGF-α) egy fehérje, amelyet emberben a TGFA gén kódol. Ez egy mitogén polipeptid. A fehérje akkor aktiválódik, ha a sejtek jelátviteléhez fehérje-kináz aktivitásra képes receptorokhoz kötődik. A TGF-α egy transzformáló növekedési faktor, amely az epidermális növekedési faktor receptor ligandja, amely aktiválja a sejtproliferáció, differenciálódás és fejlődés jelátviteli útvonalát. Ez a fehérje transzmembránhoz kötött ligandumként vagy oldható ligandumként is működhet. Ezt a gént számos ráktípussal hozták összefüggésbe, és az ajak- és szájpadhasadék egyes eseteiben is szerepet játszhat.
- Amphiregulin (AREG)
Amphiregulin, más néven AREG egy fehérje, amelyet emberben az AREG gén kódol. Ez egy autokrin növekedési faktor, valamint az asztrociták, Schwann-sejtek, fibroblasztok mitogénje. Rokon az epidermális növekedési faktorral (EGF) és a transzformáló növekedési faktor alfával (TGF-alfa). Ez a fehérje kölcsönhatásba lép az epidermális növekedési faktor receptorral (EGFR), hogy elősegítse a normál hámsejtek növekedését.
- Epiregulin (EREG)
Az epiregulin 46 aminosavmaradékból áll. Szekunder szerkezete körülbelül 30 százalékban β-lapot tartalmaz a szálban. Néhány maradék a hidrogénkötésnek köszönhetően hurkokat és fordulókat alkot. Az epiregulinban a β-lepedék százalékos aránya a doméntől és az általuk elfoglalt másodlagos struktúráktól függ. Az epiregulin polimer molekuláinak formulasúlya 5280,1 g/mol, polipeptid(L), polimer típusú. Az epiregulin az epidermális növekedési faktor receptor (EGFR) ligandjaként, valamint az ERBB (v-erb-b2 onkogén homológ) tirozin-kináz receptor család legtöbb tagjának ligandjaként működhet.
- Epigen (EPGN)
Az epigen más néven epithelial mitogen egy fehérje, amelyet emberben az EPGN gén kódol. A család tagjai az epidermális növekedési faktor receptor ligandumai, és szerepet játszanak a sejtek túlélésében, proliferációjában és migrációjában. Erről a fehérjéről azt jelentették, hogy nagy mitogén aktivitással, de alacsony affinitással rendelkezik a receptorához. Ennek a transzkriptnek és fehérjének az expressziójáról számoltak be emlő-, hólyag- és prosztatarákos mintákban.
- Betacellulin (BTC)
A betacellulin egy fehérje, amelyet emberben a BTC gén kódol, amely a 4. kromoszómán a 4q13-q21 lókuszban található. Elsősorban transzmembrán prekurzorként szintetizálódik, amelyet proteolitikus folyamatok révén érett molekulává dolgoznak fel. Ez a fehérje az EGF-receptor ligandja. A BTC a felnőtt szövetek széles körében és számos tenyésztett sejtben szintetizálódik, beleértve a simaizomsejteket és a hámsejteket is. Az érett mBTC aminosav-szekvenciája 82,5%-ban megegyezik a humán BTC (hBTC) aminosav-szekvenciájával, és mindkettő jelentős általános hasonlóságot mutat az EGF-család más tagjaival.
- Neuregulinok
A neuregulinok vagy neuroregulinok egy négy, szerkezetileg rokon fehérjéből álló család, amelyek az EGF fehérjecsaládhoz tartoznak. Ezekről a fehérjékről kimutatták, hogy sokféle funkciót töltenek be az idegrendszer fejlődésében, és több alapvető szerepet játszanak a gerincesek embriogenezisében, beleértve a szív fejlődését, a Schwann-sejtek és oligodendrociták differenciálódását, a neuronális fejlődés egyes aspektusait, valamint a neuromuszkuláris szinapszisok kialakulását.
Celluláris funkciók
Az EGF család tagjai leginkább arról ismertek, hogy képesek stimulálni a sejtek növekedését és proliferációját, és fontosak számos fejlődési folyamatban, beleértve a mitogenezis elősegítését és a mesenchymális és epithelialis sejtek differenciálódását. Az EGF képes továbbá megállítani a vérzést és felgyorsítani a bőr és a nyálkahártya sebgyógyulását, enyhíteni a gyulladást, enyhíteni a fájdalmat és megelőzni a fekélyeket. Az EGF stabilitása kiváló. Normál hőmérsékleten nem könnyű elveszíteni az áramlást. Jó koordinációs hatást képes kifejteni az emberi szervezetben lévő különböző enzimekkel. Az eredeti EGF-et elsősorban az orvostudományban használták, elsősorban a sérült felhám javításának és regenerálódásának elősegítésére, például égési és leforrázási sérülések esetén.
Szerep a betegségben
A rekombináns humán epidermális növekedési faktor, a diabéteszes lábfekély kezelésére szolgál. Adható injekció formájában a seb helyére, vagy helyileg is alkalmazható. Az előzetes bizonyítékok a sebgyógyulás javulását mutatják. Az EGF-et szintetikus vázszerkezetek módosítására használják biotechnológiával előállított transzplantátumok előállításához emulziós elektrospinning vagy felületmódosítási módszerekkel. Az EGF fokozó szerepet játszik a fogászati pulpa őssejtjeinek (DPSC) osteogén differenciálódásában, mivel képes növelni az extracelluláris mátrix mineralizációját. Az EGF alacsony koncentrációja (10 ng/ml) elegendő a morfológiai és fenotípusos változások kiváltásához. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a DPSC-k EGF-fel kombinálva hatékony őssejt-alapú terápia lehet a csontszövet-technológiai alkalmazásokhoz a parodontológiában és a szájsebészeti implantológiában. A HB-EGF-ről kimutatták, hogy szerepet játszik a sebgyógyulásban, a szív hipertrófiájában, valamint a szív fejlődésében és működésében.