線維芽細胞増殖因子2(FGF-2 )は、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)やFGF-βとも呼ばれ、FGF2遺伝子によってコードされる増殖因子およびシグナル伝達タンパク質である。[ 5 ] [ 6 ] FGF-2は、密接に関連した分子ファミリーである特定の線維芽細胞増殖因子受容体(FGFR)タンパク質に結合し、それを介して効果を発揮する。線維芽細胞増殖因子タンパク質は1975年に初めて精製され、その後まもなく、「塩基性FGF」(FGF2)、ヘパリン結合増殖因子-2、および内皮細胞増殖因子-2の3つの変異体が単離された。遺伝子配列解析により、このグループは同じFGF2タンパク質であり、FGFタンパク質ファミリーのメンバーであることが明らかになった。[ 7 ] [ 8 ]
関数
他の FGF ファミリーのメンバーと同様に、塩基性線維芽細胞増殖因子は広範な有糸分裂促進活性および細胞生存活性を有し、胚発生、細胞増殖、形態形成、組織修復、腫瘍の増殖および浸潤などのさまざまな生物学的プロセスに関与しています。
正常組織において、bFGFは血管の基底膜および内皮下細胞外マトリックスに存在し、シグナルペプチドが存在しない限り膜結合状態を維持します。
正常組織の創傷治癒と腫瘍の発達の両方において、ヘパラン硫酸分解酵素の作用によりbFGF が活性化され、血管新生として知られるプロセスで新しい血管の形成が促進されるという仮説が立てられています。
さらに、FGF2はヒト脂肪細胞によって合成・分泌され、血液サンプル中のFGF2濃度はBMIと相関関係にある。また、FGF2は線維芽細胞増殖因子受容体1 に結合し、ホスホイノシチド3キナーゼを活性化することで、前骨芽細胞に作用し、増殖 を促進することが示された。[ 9 ]
FGF2は、予備的な動物実験で、心臓発作に伴う損傷から心臓を保護し、組織死を減らし、再灌流後の機能改善を促進することが示されています。[ 10 ]
FGF-2の低レベルが過度の不安の発生に重要な役割を果たしていることを示す証拠がある。[ 11 ]
さらに、FGF-2 はヒト胚性幹細胞培養液の重要な成分であり、細胞が未分化状態を維持するために必要な成長因子ですが、そのメカニズムは十分に解明されていません。FGF-2 はグレムリン発現を誘導することが実証されており、グレムリン発現は骨形成タンパク質による分化誘導を阻害することが知られています。[ 12 ] FGF-2は、マウスフィーダー細胞依存性培養システムだけでなく、フィーダー培養システムや無血清培養システムにも必要です。[ 13 ] FGF-2 はBMP4と連携して、幹細胞の中胚葉系への分化を促進します。分化後、BMP4 および FGF2 処理細胞は一般に、未処理の幹細胞よりも骨形成および軟骨形成の分化が多くなります。[ 14 ]しかし、低濃度の bFGF (10 ng/mL) は骨芽細胞の分化を阻害する[ 15 ] FGF2の核型はmRNA輸出に機能する[ 16 ]
FGF-2は主に155アミノ酸からなるポリペプチドとして合成され、18 kDaのタンパク質を生成します。しかし、4つの代替開始コドンが存在し、それぞれ41、46、55、または133アミノ酸のN末端延長が起こり、それぞれ22 kDa(合計196アミノ酸)、22.5 kDa(合計201アミノ酸)、24 kDa(合計210アミノ酸)、および34 kDa(合計288アミノ酸)のタンパク質が生成されます。[ 7 ] 一般的に、155アミノ酸/18 kDaの低分子量(LMW)型は細胞質内に存在し、細胞外に分泌されますが、高分子量(HMW)型は細胞核に局在します。[ 17 ]
ウシ下垂体から初めて単離されて以来、[ 18 ] FGF2 はウシの生殖において研究される重要なシグナル伝達タンパク質となっている。卵母細胞を取り囲む卵丘細胞で発見されており、こうした初期の生殖機能に関する証拠から、FGF2 は減数分裂再開を促進し、卵丘細胞のアポトーシスを防ぐ可能性があることが示唆されている。[ 19 ] FGF2 は子宮上皮でも産生され、腔内に分泌されて、発達中の胚および受胎産物に作用する。マウスを用いた研究では、FGF2 が原始内胚葉(PE)の発達に役割を果たしていることが以前に確立されている。 [ 20 ]ウシ胚を用いた研究でも、その後この同じ現象が指摘されている。FGF2 添加培地で胚盤胞を長期培養したところ、FGF2 が増殖を介して PE の伸展を増加させることが観察された。FGF受容体とそのキナーゼ活性のノックアウトモデルは、 NANOGとGATA4(適切な細胞分化と胚発生に必須の転写因子)の細胞発現を変化させるようで、PEの規定とそれに続く胚盤胞の発育速度においてFGF2が特定の役割を果たしていることを示している。[ 20 ] [ 21 ] FGF2、 EGF、IGF2の組み合わせを添加した培養培地でも同様の結果が見られ、FGF2が栄養膜細胞株の成長のためのAKT経路を活性化する可能性があることを示している。[ 22 ]これらのことを合わせると、他の哺乳類種でも同様に記載されているように、ウシの胚発生においてFGF2が重要な役割を果たしていることがわかる。
相互作用
線維芽細胞増殖因子2は、カゼインキナーゼ2、α1、[ 23 ] RPL6、[ 24 ]リボソームタンパク質S19 [ 25 ]およびAPI5と相互作用することが示されている。[ 16 ]
参照
参考文献
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外部リンク
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