Инсулиноподобный фактор роста (научный обзор) Содержание

 [убрать] 

• 1 Введение в сигнальную систему инсулиноподобного фактора роста

• 2 Компоненты сигнальной системы инсулиноподобного фактора роста

  • 2.1 Гормоны системы инсулиноподобного фактора роста

  • 2.2 Рецепторы инсулиноподобных факторов роста

  • 2.3 Гибридные рецепторы и инсулиновый рецептор IRR

  • 2.4 Белки, связывающие инсулиноподобный фактор роста (IGFBP)

  • 2.5 Сигнальные пути ИФР-1 и инсулинового рецептора

  • 2.6 Роль инсулиноподобных факторов роста в процессах роста и развития

• 3 Результаты изучения трансгенных животных

  • 3.1 ПРЕНАТАЛЬНЫЙ РОСТ

  • 3.2 ПОСТНАТАЛЬНЫЙ РОСТ

• 4 Эффекты системы инсулиноподобных факторов роста у человека

  • 4.1 ПИГМЕИ ЭФЕ

• 5 = МУТАЦИИ, ЗАТРАГИВАЮЩИЕ ГЕНЫ IGF-I И IGF-IR

• 6 Возможное влияние физических упражнений на передачу сигналов и воздействие инсулиноподобных факторов роста

• 7 Заключение

• 8 Читайте также

• 9 Литература

Введение в сигнальную систему инсулиноподобного фактора роста

Сигнальная система инсулиноподобного фактора роста (ИФР) занимает ключевое место в процессах роста и развития многих тканей, а также является важным медиатором общего роста организма в про- и постнатальный период (Rosenfeld, Roberts, 1999). Система ИФР также имеет отношение к патофизиологическим процессам, играя особенно важную роль в опухолеобразовании. Как будет описано более подробно далее, система ИФР состоит из гормонов (ИФР-1 и ИФР-11), группы мембранных клеточных рецепторов, опосредующих биологические эффекты ИФР, и семейства белков, связывающих инсулиноподобный фактор роста (insulin-like growth factor binding protein, IGFBP), которые модулируют время жизни и биологическую доступность ИФР в системе кровообращения и тканевых жидкостях. В этой главе мы рассмотрим систему ИФР, ее составные части и механизмы передачи сигнала, а также роль в процессах роста и развития, акцентируя основное внимание на результатах исследований организма человека.

Компоненты сигнальной системы инсулиноподобного фактора роста Гормоны системы инсулиноподобного фактора роста

СТРОЕНИЕ ИФР-1 И ИФР-II

ИФР-1 и ИФР-II кодируют крупные гены, которые достаточно хорошо охарактеризованы у человека и грызунов. Зрелый белок ИФР-1 состоит из компонентов А и В, которые гомологичны А и В цепям инсулина. В отличие от инсулина они подвергаются протеолитическому расщеплению, а соединенными остаются в зрелом белке С-компонентом, который соответствует С-пептиду инсулина. В состав ИФР-1 и ИФР-II входит дополнительный короткий компонент D, который отсутствует в молекуле инсулина. Кроме того, прогормоны ИФР-1 и ИФР-II содержат С-концевой Е-пептид, который отщепляется в аппарате Гольджи в процессе секреции. Альтернативное соединение 5 и 6 экзонов гена IGF-I человека, крысы и мыши приводит к образованию альтернативных Е-пептидов, однако, в чем заключается биологическое значение такой вариабельности прогормона, неизвестно. Наличие нескольких лидерных экзонов в гене IGF-I млекопитающих также приводит к возникновению полиморфизма сигнальных пептидов препрогормонов, однако его физиологические последствия также остаются неясными. Организация и образование генов IGF-II человека и грызунов также достаточно сложны, однако экзоны в составе гена не содержат кодирующих образований и поэтому не влияют на структуру зрелой молекулы ИФР-II или ее предшественников.

ЭКСПРЕССИЯ ИФР-1 И ИФР-II

У грызунов экспрессия гена IGF-II в пренатальном состоянии происходит практически повсеместно, однако после рождения ее уровень резко снижается, и у взрослых животных постоянными местами синтеза остаются только хориоидное сплетение, а также мягкая и паутинная оболочки мозга. В то же время у мышей экспрессия ИФР-1 в пренатальном состоянии сохраняется на достаточно низком уровне и возрастает в период полового созревания, основным местом выработки ИФР-1 у зрелых животных является печень. Вместе с тем ИФР-1 продуцируется также во многих других органах взрослых животных, включая почки, легкие и костную ткань, где этот гормон оказывает эндокринное, паракринное и аутокринное воздействие. Такой противоположный характер экспрессии ИФР-1 и ИФР-II у крыс и у мышей первоначально привел к возникновению предположения о том, что ИФР-II является эмбриональным ростовым фактором, а ИФР-1 — ростовым фактором взрослого организма. Однако эта ситуация не свойственна для человека, поскольку и ИФР-1 и ИФР-II вырабатываются на протяжении всей жизни в разнообразных тканях. В действительности уровень ИФР-II в крови постоянно в несколько раз превышает уровень ИФР-1, что подтверждает концепцию, согласно которой эти ростовые факторы выполняют различные функции в физиологии человека.