表皮生長因子

1、生長因子,本章內(nèi)容,胰島素樣生長因子（IGF:insulin-like GF ）表皮生長因子（EGF:epidermal GF ）血小板源性生長因子（PDGF:platelet-derived GF）成纖維細胞生長因子（FGF:fibroblast GF）轉(zhuǎn)化生長因子（TGF:transforming GF）神經(jīng)營養(yǎng)因子（neurotrophic factor ),最初發(fā)現(xiàn)的生長因子具有促進有絲分裂的作用。實際它的生

2、物學(xué)作用非常廣泛。生長因子參與組織形態(tài)學(xué)變化的調(diào)節(jié)，并對細胞分化，遷移及功能性活動具有調(diào)節(jié)作用。,生長因子與創(chuàng)傷愈合相關(guān)：,慢性創(chuàng)傷：糖尿病潰瘍 消化道潰瘍 褥瘡,生長因子的概念,能與特異性質(zhì)膜受體結(jié)合，啟動快速鏈式反應(yīng)，導(dǎo)致DNA復(fù)制和細胞分裂的多肽。,為什么必須和受體結(jié)合？,質(zhì)膜將細胞同外界環(huán)境分開，只允許脂溶性 小分子通過，如類固醇類激素 不允許水溶性物質(zhì)通過，如離子，無機小

3、分子，多肽，蛋白質(zhì)等,細胞因子與生長因子的比較,細胞因子：免疫細胞和非免疫細胞合成分泌的調(diào)節(jié)多種細胞生理功能的小分子多肽 白細胞介素，干擾素，集落刺激因子，腫瘤壞死因子等,胰島素樣生長因子（IGF）,（1）概念： 結(jié)構(gòu)與胰島素相似，調(diào)節(jié)多種細胞和組織的生長，激活和分化，由IGF-1和IGF-2兩個密切相關(guān)的小多肽組成的家族結(jié)構(gòu)相似，功能復(fù)雜促進多種細胞生長激活分化,（2）合成部位：肝臟（3）內(nèi)分泌模式

4、自分泌，旁分泌，內(nèi)分泌的區(qū)別（4）活性：受IGF結(jié)合蛋白家族調(diào)節(jié),IGF生物化學(xué),（1）轉(zhuǎn)錄不同，產(chǎn)生不同因子形式。IGF-1常見形式：70個氨基酸，3個二硫鍵IGF-2常見形式：67個氨基酸，3個二硫鍵同源性：超過60%,（2）結(jié)構(gòu)與胰島素原類似： 3個分子內(nèi)二硫鍵， C結(jié)構(gòu)域連接 A，B兩個結(jié)構(gòu)域。,IGF受體,（1）分類：IGF-1受體，IGF-2受體和胰島素受體（2）IGF-1受體：與胰島素受體結(jié)構(gòu)相似，活性形

5、式：α2β2四聚體 胞外——富含半胱氨酸的α亞基 胞內(nèi)——酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的β亞基,（3）IGF-2受體：結(jié)合IGF-2 ，可能與胚胎發(fā)育相關(guān)（4）第4種受體：混合結(jié)構(gòu) 一個胰島素受體αβ二聚體 與一個IGF-1受體αβ 二聚體交聯(lián) 構(gòu)成,酪氨酸激酶途徑,信號分子同細胞外結(jié)構(gòu)域結(jié)合——尾部的酪氨酸殘基磷酸化

6、——不同的細胞內(nèi)信號蛋白同受體尾部磷酸化部位結(jié)合后被激活——信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑傳遞并擴大信息——激活細胞內(nèi)一系列的生化反應(yīng),酪氨酸的磷酸化是關(guān)鍵蛋白質(zhì)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的突變體導(dǎo)致受體喪失生物學(xué)功能，即使受體仍然能和配體結(jié)合,IGF結(jié)合蛋白,（1）概念： 能與IGF結(jié)合，阻止IGF與受體相互作用，具有防止IGF作用失控及其他生物學(xué)功能的蛋白。 避免低血糖癥等。 為什么血清高濃度的IGF沒有出現(xiàn)嚴重的與IGF作用相關(guān)的

7、病癥？,（2）6種IGFBP，分子量不同，通常有50%的同源性。（3）IGFBP表達廣泛：BP1，BP2——肝臟 BP3——血清,生物學(xué)作用,IGF及其受體分布廣泛，刺激細胞生長和分化（G1）。,在細胞周期中，有兩次機會決定是否進入下一次細胞周期：（1）在G1期決定染色體復(fù)制是否發(fā)生，稱為 “承諾點”（2）在G2末期決定有絲

8、分裂是否發(fā)生,IGF-2 及其受體在2細胞期開始表達。 受精卵經(jīng)過2h即進行第一次細胞分裂——2細胞期； 第3h——4細胞期； 第4～5h——8細胞期； 6h后——多細胞期； 18h——囊胚期 等等,,,,不同孕期的用藥特點,（一）細胞增殖早期（受精后—18天）：胚胎尚未分化，致畸作用結(jié)果為胚胎死亡，受精卵流產(chǎn)或存活發(fā)育成正常個體,（二）器官發(fā)生期（受精后3周-3個月）：藥物致畸敏感期（1）21-35天（高敏感期

9、）：胚胎發(fā)生形態(tài)或功能畸形。（2）34-39天：可導(dǎo)致無肢胎兒（3）43-47天：可導(dǎo)致胎兒拇指發(fā)育不全及肛門直腸狹窄（三）胎兒形成期（3個月-足月）：僅中樞系統(tǒng)或生殖系統(tǒng)可能致畸。,反應(yīng)停,其他名稱：沙利度胺 太胺呱啶酮 太谷山亞胺 太咪呱啶酮治療早孕期間的孕吐反應(yīng)。對孕婦無明顯毒副作用,海豹胎,海豹胎1萬余例 ——災(zāi)難性事件妊娠第3--8周服用，其后代畸形發(fā)生率可高達100%，對人胚胎的致畸劑量為1毫克/千克。,藥

10、物手性拆分的重要性,反應(yīng)停的致畸作用僅限于其組分中兩種互為對映體的手性分子中的一種，另一種分子是安全的。分開左旋與右旋體 ——手性藥物及其開發(fā),IGF與生長,介導(dǎo)生長激素的大部分促生長作用：（一）促進骨生長：刺激成骨細胞分化增殖（二）促進胚胎，兒童期生長及成年階段組 織更新和修復(fù)（三）刺激全身合成代謝作用,腎臟和生殖作用（一）引起腎臟細胞生長和功能變化（二）促進卵巢及睪丸細胞生長及維持

11、 神經(jīng)元和其他作用（一）促進神經(jīng)元群體的生長發(fā)育（二）促進神經(jīng)營養(yǎng)作用（二）刺激損傷的外周神經(jīng)元再生,表皮生長因子（EGF）,（1）概念： 主要由單核細胞及外胚層細胞合成，能刺激表皮層生長的非糖基化多肽。 生理靶標：皮膚（2）前EGF原水解加工——可溶性EGF：53個氨基酸，3個二硫鍵,EGF受體,受體通過二聚化而激活（TGF- α及其受體）（1）配體結(jié)合受體單體后，導(dǎo)致細胞外區(qū)域的相互作用形成二聚體

12、（2）二聚體可能是由膜蛋白在脂質(zhì)雙分子層的橫向移動形成的（3）一個單體磷酸化另一個單體的自我磷酸化，使二聚體具有激活細胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域的活性,激活受體酪氨酸激酶活性——受體酪氨酸自身磷酸化——激活磷脂酶C——PIP2——IP3和DG——其他蛋白激酶,Ras/MAPK通路,Ras/MAPK通路途徑開始于單體G蛋白Ras的激活，并由一連串激酶級聯(lián)反應(yīng)將信號傳遞下去受體蛋白酪氨酸激酶將信號通過接應(yīng)器傳給Ras，Ras經(jīng)過一系列的絲/蘇氨酸

13、磷酸化，最后，被激活的MAP激酶進入細胞核對轉(zhuǎn)錄因子進行磷酸化,RasS是一種單體G蛋白，它的激活和失活與結(jié)合GTP還是GDP有關(guān)GTP被水解導(dǎo)致Ras的構(gòu)象改變在所有的真核生物中有相似的Ras/MAPK通路最終結(jié)果是通過對核蛋白的磷酸化作用而激活轉(zhuǎn)錄,信號通路中的蛋白相互作用,一些參與信號傳導(dǎo)的蛋白質(zhì)都有SH2和SH3結(jié)構(gòu)域SH2結(jié)合位點有一個磷酸酪氨酸殘基，它能被SH2結(jié)構(gòu)域識別受體上可以有多個SH2結(jié)合位點，它

14、們可以被不同信號蛋白的SH2結(jié)構(gòu)域所識別,生長因子受體細胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域自我磷酸化后，產(chǎn)生供某些蛋白質(zhì)結(jié)合的SH2結(jié)合位點受體SH2位點——蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域交叉結(jié)合性質(zhì)磷酸化受體識別底物SH2靶位，底物的SH3結(jié)構(gòu)域則識別級聯(lián)反應(yīng)的下一個蛋白質(zhì),EGF及受體的過度表達——癌 化療——酪氨酸激酶抑制劑：PD153035,血小板源性生長因子（PDGF）,（一）概念： 主要由血小板合成，對成纖細胞，平滑肌細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞等有促進有

15、絲分裂作用的多肽類生長因子。（二）方式——旁分泌（三）A鏈：110，125個氨基酸，3個二硫鍵 B鏈：109個氨基酸，3個二硫鍵 不同基因的產(chǎn)物 活性PDGF——二聚體：AA，BB，AB 2個鏈間二硫鍵 比例不同,PDGF受體和信號轉(zhuǎn)導(dǎo),（一）受體結(jié)

16、構(gòu)：（1）2個亞基： α，β 跨膜糖蛋白，胞內(nèi)酪氨酸激酶活性（2）3種二聚體： αα ，αβ，ββ 與配體二聚體非一一相對應(yīng),PDGF與創(chuàng)傷愈合,（一）慢性損傷：糖尿?。ǘ┱Ｆつw缺乏PDGF受體表達（三）創(chuàng)傷誘導(dǎo)受體表達，愈合后停止,成纖維細胞生長因子（FGF）,（一）性質(zhì)： 家族性：FGF-1

17、到FGF-20 結(jié)構(gòu)相似性：高度同源140氨基酸 形式：與肝素或肝素黏多糖結(jié)合 作用：促進有絲分裂，趨化和血管生成,FGF受體,（一）4種：55%-72%同源 3個胞外Ig結(jié)構(gòu)域，1個跨膜結(jié)構(gòu)域，2 個胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域（二）受體二聚化，4種通路： （1）PLC-r：IP3和DG

18、 （2）非受體酪氨酸激酶Src （3）Crk：Shc，C3G，Cas （4）SNT-1/FRS-2：Ras/MAPK,FGF生物學(xué)作用,（一）促進細胞生長和創(chuàng)傷愈合（二）作用于胚胎發(fā)育（三）過度表達——癌,轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）,多肽，有絲分裂原，家族性（一）TGF—α(EGF及EGF受體) 完整膜蛋白水解——可溶性TGF 與EGF高度同源——與EGF

19、受體結(jié)合 多種細胞合成 自分泌,TGF—β,（一）3種獨立的生長因子： TGF—β1，2，3（二）基因不同，同源二聚體，每個亞基含112 個氨基酸（三）多能細胞因子：抑制與促進 （1） 組織重塑 （2） 創(chuàng)傷

20、修復(fù) （3） 造血,TGF—β受體,（一）類型：I，II，III 跨膜糖蛋白（二）I，II型：受體內(nèi)源性絲氨酸/蘇氨酸蛋白 激酶活性（三）III型：無信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用,神經(jīng)營養(yǎng)因子,（一）最初概念： 存在于感覺神經(jīng)元周圍的微量可溶性物質(zhì)，由神經(jīng)元的靶細胞產(chǎn)生，特異地促進神經(jīng)元的生長和維持。（二）概念擴

21、展： 非神經(jīng)靶細胞，非神經(jīng)元細胞（三）每種神經(jīng)營養(yǎng)因子——特定種類的神經(jīng)元細胞,神經(jīng)營養(yǎng)蛋白,概論：同一基因家族： NGF，BDNF，NT-3，NT-4/5，NT-6 堿性，同源二聚體 酪氨酸激酶受體（一）神經(jīng)生長因子（NGF） （1）120個氨基酸，3個鏈內(nèi)二硫鍵

22、 （2）交感神經(jīng)元和前腦基底膽堿能神經(jīng)元 靶組織，非神經(jīng)元組織合成,（二）腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子—BDNF 分布：CNS（central nervous system ） 119個氨基酸（三）NT-3，NT-4/5，NT-6,神經(jīng)營養(yǎng)蛋白受體,（一）分類： （1）低親和力受體——P75（LNGFR）（2）高親和力：大部分/所有神經(jīng)營養(yǎng)因

23、 子反應(yīng) 酪氨酸激酶受體 Trk A，TrK B，TrK C 近N端——富集亮氨酸（對照半胱氨酸）,Trk A：（1）NGF （2）感覺神經(jīng)元，交感神經(jīng)元，施萬細胞Trk B：（1）BDNF（2）兩種變異體：胞外結(jié)構(gòu)相同，胞內(nèi)不同TrK C：（1）N

24、T-3（2）腦部，外周,CNTF-cholinergic neuronotrophic factor 受體：通過糖基-磷酯酰肌醇鍵錨定在膜上 與IL-6受體同源GDNF-gliacyte derived nutrition factor TGF—β家族體外最強運動神經(jīng)元生存因子,神經(jīng)營養(yǎng)因子和神經(jīng)退行性變疾病,（1）特征： 特定神經(jīng)元種群死亡（2）種類： 外周神經(jīng)和大腦神經(jīng)病變

25、 老年癡呆，帕金森,ALS：脊髓和腦部運動神經(jīng)元退行性病變周圍神經(jīng)病變： 外周感覺，運動神經(jīng)元退行性病變,帕金森綜合癥小知識,人腦椎體外系中有多種神經(jīng)元，通過神經(jīng)遞質(zhì)相互調(diào)節(jié)兩對神經(jīng)遞質(zhì)（1）多巴胺（DA）——抑制性 乙酰膽堿（ACh）——興奮性 （2）組胺——興奮 5—羥色胺——抑制,重癥肌無力小常識,自身免疫性疾病——乙酰膽堿（ACh）受體抗體破壞