Эпидермальный фактор роста

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Эпидермальный фактор роста (англ. Epidermal Growth Factor, EGF) — белок, стимулирующий клеточный рост и клеточную дифференцировку эпителиального покрова с помощью рецептора эпидермального фактора роста. Человеческий эпидермальный фактор роста (далее — ЭФР) — белок с 53 аминокислотными остатками и тремя внутримолекулярными дисульфидными связями.

История

Эпидермальный фактор роста был открыт Стэнли Коэном, лауреатом Нобелевской премии 1986 года в области физиологии и медицины.

Функции

На схеме показаны ключевые компоненты, участвующие в биохимических изменениях, включающих воздействие с помощью ЭФР:
EGF — Эпидермальный фактор роста
EGFR — Рецептор эпидермального фактора роста
P- — Фосфатные связи
Extracellular — внеклеточное [пространство]
cell surface membrane — клеточная мембрана
GDP — Гуанозиндифосфат (ГДФ)
GTF — Гуанозинтрифосфат (ГТФ)
RAF — Фактор активации тромбоцитов
S6 — Сера
Nucleus — Ядро
Cytoplasm — Цитоплазма
RAS — гуанозинтрифосфатазы
MAPK — митоген-активируемая протеинкиназа

Эпидермальный фактор роста ускоряет рост и деление эпителиальных клеток. ЭФР — полипептид, он имеет относительно небольшую молекулярную массу (6054 Да), впервые был найден в подчелюстных железах мыши, но после этого также был найден в слюнных железах человека. ЭФР слюны играют важную физиологическую роль в обслуживании эпителия пищевода и желудка. Биологический эффект слюнного эпидермального фактора роста включает залечивание слизистой оболочки рта и желудочно-пищеводного отдела, изоляцию стенок желудка от кислоты, содержащейся в желудочном соке, а также стимуляцию синтеза ДНК.

Биологические источники

Эпидермальный фактор роста содержится (у человека) в тромбоцитах, фагоцитах, моче, слюне, молоке и в плазме крови.

Механизм работы

ЭФР действует путём связывания с рецептором эпидермального фактора роста на поверхности клеток, после чего стимулирует активность внутриклеточных тирозинкиназ. Белки тирозинкиназы, в свою очередь, передают сигнал внутри клетки, что приводит к различным биохимическим изменениям (повышение концентрации внутриклеточного кальция и усиление гликолиза, увеличение скорости синтеза белка, синтез ДНК.), что в конечном итоге приводит к делению клетки. В результате деление клеток в присутствии ЭФР происходит быстрее, чем деление клеток без эпидермального фактора роста.

Семейство эпидермальных факторов роста

ЭФР — один из членов семейства белков, отвечающих за деление клеток эпителиального покрова. В это семейство также входят:

  • Гепарин-связывающий белок, участвующий в процессе стимуляции деления клеток эпителиального покрова с помощью эпидермального фактора роста (HB-EFG)
  • Трансформирующий фактор роста (TGF)
  • Амфирегулин (AR)
  • Эпирегулин (EPR)
  • Эпиген
  • Бетацеллюлин (BTC)
  • Нейрегулин-1 (NRG1)
  • Нейрегулин-2 (NRG2)
  • Нейрегулин-3 (NRG3)
  • Нейрегулин-4 (NRG4)

Все эти белки содержат одну или несколько характерных аминокислотных последовательностей:

CX7CX4-5CX10-13CXCX8GXRC,

где X — любая аминокислота.

Эта последовательность состоит из шести цистеиновых остатков, которые образуют три внутримолекулярные дисульфидные связи. Образование дисульфидных связей создаёт три структурных цикла, которые имеют особое значение, так как они участвуют в связывании членов семейства ЭФР с рецепторами клеточной поверхности.

Ингибирование рецепторов ЭФР

Ингибирование рецепторов эпидермального фактора роста снижает риск заболеванием раком. Фармацевтические препараты, разработанные для борьбы с раком, включают в себя гефинитиб и эрлотиниб, предотвращающие заболевание раком лёгких, а также цетуксимаб, предотвращающий заболевание человека раком толстой кишки.

ЭФР как лекарственное средство

При диабетической стопе и других диабетических язвах применяют Эпидермальный фактор роста человеческий рекомбинантный ЭФРчр (англ. Recombinant Human Epidermal Growth Factor) — белок высокой очистки, получаемый методом генной инженерии с помощью особого штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae, в геном которого был введён ген ЭФРчр. ЭФРчр оказывает ранозаживляющее, стимулирующее регенерацию, стимулирующее эпителизацию действие, при этом механизм такого действия идентичен механизму действия эндогенного (вырабатываемого в организме человека) ЭФР[1].

ЭФРчр применяется в составе комплексной терапии синдрома диабетической стопы, когда у пациента имеются глубокие незаживающие в течение по крайней мере четырёх недель раны площадью более одного квадратного сантиметра, достигающие сухожилия, связки, сустава или кости. Способ применения — инъекционное обкалывания предварительно очищенной раны до образования грануляционной ткани, покрывающей всю поверхность раны. Протяжённость применения не должна превышать восьми недель[1].

Противопоказанием к применению ЭФРчр являются:

ЭФР в биоинженерии

ЭФР используется как биологически активное соединение для модификации матриксов биоинженерных имплантатов, как способ стимулирования пролиферации эпителиальных клеток in vivo и in vitro[2].

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 Фактор роста эпидермальный Архивная копия от 14 апреля 2016 на Wayback Machine // Справочник лекарств РЛС
  2. ↑ Тенчурин Т.Х., Люндуп А.В., Демченко А.Г., Крашенинников М.Е., Балясин М.В., Клабуков И.Д., Шепелев А.Д., Мамагулашвили В.Г., Орехов А.C., Чвалун С.Н., Дюжева Т.Г. Модификация биодеградируемого волокнистого матрикса эпидермальным фактором роста при эмульсионном электроформовании для стимулирования пролиферации эпителиальных клеток // Гены и клетки. — 2017. — Т. 12, № 4. — С. 47—52. — ISSN 2313-1829. — doi:10.23868/201707029.

Литература

Ссылки