Введение

Фактор роста и сигнальный белок, также известный как FGF2.

Фактор роста фибробластов 2, также известный как основной фактор роста фибробластов (bFGF) и FGF β, является фактором роста и сигнальным белком, кодируемым геном FGF2. Он связывается и оказывает действие через специфические белки рецептора фактора роста фибробластов (FGFR), которые сами по себе представляют собой семейство тесно связанных молекул. Белок фактора роста фибробластов был впервые очищен в 1975 году; вскоре после этого были выделены три варианта: «основной FGF» (FGF2), гепарин-связывающий фактор роста 2 и фактор роста эндотелиальных клеток 2. Анализ последовательности генов показал, что все эти варианты представляют собой один и тот же белок FGF2 и являются членом семейства белков FGF.

Функция

Как и другие члены семейства FGF, основной фактор роста фибробластов обладает широким митогенным и клеточным действием и участвует в различных биологических процессах, включая эмбриональное развитие, рост клеток, морфогенез, восстановление тканей, рост опухоли и инвазию. В нормальной ткани bFGF присутствует в базальных мембранах и в субэндотелиальном внеклеточном матриксе кровеносных сосудов. Он остается связанным с мембраной, пока не появится сигнальный пептид. Предполагается, что как при заживлении ран нормальных тканей, так и при развитии опухоли действие гепарансульфат-деградирующих ферментов активирует bFGF, тем самым опосредуя образование новых кровеносных сосудов, процесс, известный как ангиогенез. Кроме того, он синтезируется и секретируется адипоцитами человека, а концентрация FGF2 коррелирует с ИМТ в образцах крови. Также было показано, что он действует на преостеобласты, стимулируя их пролиферацию после связывания с рецептором 1 фактора роста фибробластов и активации фосфоинозитид-3-киназы. В предварительных исследованиях на животных было показано, что FGF2 защищает сердце от повреждений, связанных с инфарктом миокарда, уменьшает гибель тканей и способствует улучшению функции после реперфузии. Недавние данные свидетельствуют о том, что низкие уровни FGF2 играют ключевую роль в возникновении чрезмерной тревожности. Кроме того, FGF2 является важным компонентом среды для культивирования человеческих эмбриональных стволовых клеток; фактор роста необходим для поддержания клеток в недифференцированном состоянии, хотя механизмы, посредством которых это происходит, изучены недостаточно. Показано, что он индуцирует экспрессию гремлина, который, как известно, ингибирует индукцию дифференцировки морфогенетическими белками кости. Он необходим в системах культивирования клеток, зависимых от кормовых клеток мыши, а также в системах культивирования клеток без кормовых клеток и сыворотки. FGF2 в сочетании с BMP4 способствуют дифференцировке стволовых клеток в мезодермальные линии. После дифференцировки клетки, обработанные BMP4 и FGF2, обычно производят большее количество остеогенных и хондрогенных производных, чем необработанные стволовые клетки. Однако низкая концентрация bFGF (10 нг/мл) может оказывать ингибирующее действие на дифференцировку остеобластов. Ядерная форма FGF2 функционирует при экспорте мРНК. В целом, форма с низкой молекулярной массой (LMW) 155 аминокислот/18 кДа считается цитоплазматической и может секретироваться из клетки, в то время как формы с высокой молекулярной массой (HMW) направляются в ядро клетки. С момента первой изоляции из гипофиза крупного рогатого скота FGF2 стал важным сигнальным белком, изучаемым в репродукции крупного рогатого скота. Он был обнаружен в кумулюсных клетках, окружающих ооцит, и данные о такой ранней репродуктивной функции указывают на то, что FGF2 может способствовать возобновлению мейоза и предотвращать апоптоз кумулюсных клеток. FGF2 также продуцируется эпителием матки, секретируется в просвет и действует на развивающийся эмбрион и концепт. Предыдущие исследования на мышах установили, что FGF2 играет роль в развитии примитивной эндодермы (ПЭ). Исследования с использованием эмбрионов крупного рогатого скота впоследствии подтвердили это же явление. В расширенных культурах бластоцист со средой, дополненной FGF2, было замечено, что FGF2 увеличивает выросты ПЭ посредством пролиферации. Нокаут-модели рецептора FGF и его киназной активности, по-видимому, изменяют клеточную экспрессию NANOG и GATA4 (факторы транскрипции, необходимые для правильной дифференцировки клеток и эмбрионального развития), что указывает на специфическую роль FGF2 в спецификации ПЭ и последующих темпах развития бластоцисты. Среды для культивирования, дополненные комбинациями FGF2, EGF и IGF2, показали аналогичные результаты и указывают на то, что FGF2 может активировать путь AKT для роста линии клеток трофобласта. В целом, это демонстрирует ключевую роль FGF2 в развитии эмбриона крупного рогатого скота, как это описано в других видах млекопитающих.

Взаимодействия

Было показано, что основной фактор роста фибробластов взаимодействует с казеинкиназой 2, альфа 1, RPL6, рибосомным белком S19 и API5.