「上皮成長因子」の版間の差分

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英語名:epidermal growth factor 英語略称名:EGF 独:epidermaler Wachstumsfaktor 仏:le facteur de croissance épidermique
英語名:epidermal growth factor 英語略称名:EGF 独:epidermaler Wachstumsfaktor 仏:le facteur de croissance épidermique


 [[wikipedia:epidermal_growth_factor|EGF]]は、1962年にCohenによって[[wikipedia:JA:マウス|マウス]]新生仔に注射すると早く目が開き[[wikipedia:JA:切歯|切歯]]が生えてくる[[wikipedia:JA:唾液|唾液]]腺抽出物に含まれる活性として報告された<ref><pubmed> 13880319 </pubmed></ref>。その後、[[wikipedia:JA:胃酸|胃酸]]の分泌を抑制する[[wikipedia:JA:小腸|小腸]]粘膜由来の物質として[[urogastrone]]という名前で分子として同定された<ref><pubmed> 1161035 </pubmed></ref>。53アミノ酸からなる[[wikipedia:JA:ポリペプチド|ポリペプチド]]で、1217アミノ酸という大きな[[wikipedia:JA:グリコシル化|グリコシル化]]された膜貫通型[[wikipedia:JA:前駆体|前駆体]]タンパク質から切り出されて分泌される。この前駆体自身も後述の[[EGF受容体]]に結合することができ、細胞間の接触によっても[[シグナル]]の活性化をおこなうことが可能である。
 [[wikipedia:epidermal_growth_factor|EGF]]は、1962年にCohenによって[[wikipedia:JA:マウス|マウス]]新生仔に注射すると早く目が開き[[wikipedia:JA:切歯|切歯]]が生えてくる[[wikipedia:JA:唾液|唾液]]腺抽出物に含まれる活性として報告された<ref><pubmed> 13880319 </pubmed></ref>。その後、[[wikipedia:JA:胃酸|胃酸]]の分泌を抑制する[[wikipedia:JA:小腸|小腸]]粘膜由来の物質として[[ウロガストロン]]という名前で分子として同定された<ref><pubmed> 1161035 </pubmed></ref>。53アミノ酸からなる[[wikipedia:JA:ポリペプチド|ポリペプチド]]で、1217アミノ酸という大きな[[wikipedia:JA:グリコシル化|グリコシル化]]された膜貫通型[[wikipedia:JA:前駆体|前駆体]]タンパク質から切り出されて分泌される。この前駆体自身も後述の[[上皮成長因子受容体]]に結合することができ、細胞間の接触によっても[[シグナル]]の活性化をおこなうことが可能である。


==シグナル伝達 ==
==シグナル伝達 ==


 EGFは [[transforming growth factor(TGF)α]]、[[amphiregulin]]、[[heparin-binding EGF-like growth factor]](HB-EGF)、[[betacellulin]]、[[neu differentiation factor]]とともにEGFファミリーを形成している。EGFの主要な受容体は、[[受容体チロシンキナーゼ]][[上皮成長因子受容体]](EGF receptor、EGFR、HER1、erbB-1とも呼ばれる)である<ref name=ref3><pubmed> 15110798 </pubmed></ref>。EGF以外にもTGFα、amphiregulin、HB-EGF、betacellulinがEGFRに結合/活性化する。他の受容体型チロシンキナーゼと同様に、活性化されたEGFRは自らの[[wikipedia:JA:チロシン|チロシン]]残基を[[リン酸化]]し、これがさまざまな[[src homology 2(SH2)ドメイン]]を持つタンパク質の結合部位となる。活性化されたEGFRに直接結合するタンパク質として、[[phospholipase Cγ]][[Ras-GAP]]、[[Grb2]]、[[Nck]]、[[Shc]]、[[SHP-2]]が挙げられる。phospholipase Cγは[[ホスファチジルイノシトール]]-4,5-二リン酸(phosphatidylinositol-4, 5-biphosphate)を分解して[[diacylglycerol]]と[[inositol 1, 4, 5-triphosophate]](IP-3)を作る。diacylglycerolは[[protein kinase C]]を活性化し、IP-3は細胞内のカルシウムイオン濃度を上昇させることでシグナル伝達をおこなう。Grb2は[[Ras]]を介して[[MAP kinase経路]]を活性化させる。EGFはこれらの主要なシグナル伝達経路以外にも、[[PI3-kinase経路]]や[[Jak/stat経路]]を活性化することが知られている。
 EGFは [[transforming growth factor(TGF)α]]、[[amphiregulin]]、[[heparin-binding EGF-like growth factor]](HB-EGF)、[[betacellulin]]、[[neu differentiation factor]]とともにEGFファミリーを形成している。EGFの主要な受容体は、[[受容体型チロシンキナーゼ]]上皮成長因子受容体(EGF receptor、EGFR、HER1、erbB-1とも呼ばれる)である<ref name=ref3><pubmed> 15110798 </pubmed></ref>。EGF以外にもTGFα、amphiregulin、HB-EGF、betacellulinがEGFRに結合/活性化する。他の受容体型チロシンキナーゼと同様に、活性化されたEGFRは自らの[[wikipedia:JA:チロシン|チロシン]]残基を[[リン酸化]]し、これがさまざまな[[SH2ドメイン|src homology 2(SH2)ドメイン]]を持つタンパク質の結合部位となる。活性化されたEGFRに直接結合するタンパク質として、[[ホスホリパーゼC]]γ、[[Ras-GAP]]、[[Grb2]]、[[Nck]]、[[Shc]]、[[SHP-2]]が挙げられる。ホスホリパーゼCγは[[ホスファチジルイノシトール]]-4,5-二リン酸(phosphatidylinositol-4, 5-biphosphate)を分解して[[ジアシルグリセロール]]と[[イノシトール1, 4, 5-三リン酸]](IP<sub>3</sub>)を作る。ジアシルグリセロールは[[プロテインキナーゼC]]を活性化し、IP<sub>3</sub>は細胞内の[[カルシウム]]イオン濃度を上昇させることで[[シグナル伝達]]をおこなう。Grb2は[[Ras]]を介して[[MAPキナーゼ経路]]を活性化させる。EGFはこれらの主要なシグナル伝達経路以外にも、[[ホスファチジルイノシトール#.E3.83.9B.E3.82.B9.E3.83.95.E3.82.A1.E3.83.81.E3.82.B8.E3.83.AB.E3.82.A4.E3.83.8E.E3.82.B7.E3.83.88.E3.83.BC.E3.83.AB3.E3.82.AD.E3.83.8A.E3.83.BC.E3.82.BC.E3.81.A8PI3.E3.82.AD.E3.83.8A.E3.83.BC.E3.82.BC.E3.82.B7.E3.82.B0.E3.83.8A.E3.83.AB.E4.BC.9D.E9.81.94.E7.B5.8C.E8.B7.AF|PI3キナーゼ経路]]や[[Jak/stat経路]]を活性化することが知られている。


== 神経系における活性 ==
== 神経系における活性 ==
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 一方で、[[ドーパミン]]作動性ニューロンの投射がSVZ前駆細胞にコンタクトしており、ドーパミン受容体の活性化によって前駆細胞細胞の増殖を促進していること、SVZの神経前駆細胞自体がEGFを発現しており、EGFRの[[阻害剤]]によってドーパミンによる増殖促進効果が抑制されることから、ドーパミンがEGFの発現誘導を介してSVZ神経前駆細胞の増殖を促進している可能性が示唆されている<ref><pubmed> 19713754 </pubmed></ref>。
 一方で、[[ドーパミン]]作動性ニューロンの投射がSVZ前駆細胞にコンタクトしており、ドーパミン受容体の活性化によって前駆細胞細胞の増殖を促進していること、SVZの神経前駆細胞自体がEGFを発現しており、EGFRの[[阻害剤]]によってドーパミンによる増殖促進効果が抑制されることから、ドーパミンがEGFの発現誘導を介してSVZ神経前駆細胞の増殖を促進している可能性が示唆されている<ref><pubmed> 19713754 </pubmed></ref>。


 ともあれ、実験的に障害を受けた[[脳幹]]について、EGFと[[wikipedia:JA:アルブミン|アルブミン]]の同時投与が神経新生、特に[[parvalbumin]]陽性[[介在ニューロン]]の増加を促進することが報告されており<ref><pubmed> 12697732 </pubmed></ref>、EGFの細胞増殖活性の神経系障害治療への応用が考えられる。また、EGFやTGFαは[[嗅上皮]]において[[基底細胞]]の増殖を促進することも知られている<ref><pubmed> 10385999 </pubmed></ref>。[[嗅上皮]]は成体で継続して神経新生がおきている場所として知られており、大脳側脳室とともにEGFによって細胞増殖が制御されている部位であると考えられる。
 ともあれ、実験的に障害を受けた[[脳幹]]について、EGFと[[wikipedia:JA:アルブミン|アルブミン]]の同時投与が神経新生、特に[[パルブアルブミン]]陽性[[介在ニューロン]]の増加を促進することが報告されており<ref><pubmed> 12697732 </pubmed></ref>、EGFの細胞増殖活性の神経系障害治療への応用が考えられる。また、EGFやTGFαは[[嗅上皮]]において[[基底細胞]]の増殖を促進することも知られている<ref><pubmed> 10385999 </pubmed></ref>。[[嗅上皮]]は成体で継続して神経新生がおきている場所として知られており、大脳側脳室とともにEGFによって細胞増殖が制御されている部位であると考えられる。


 前駆細胞だけでなく、一部の[[ニューロン]]もEGFRを発現しており、さまざまな活性が見られる。培養下において大脳皮質ニューロンに対して生存や神経突起伸長を促す<ref><pubmed> 9044427 </pubmed></ref>。また、EGFは培養ドーパミン作動性ニューロンの長期生存や[[神経突起]]の伸長を促進する。前者については直接ニューロンに働きかけているものであるが、後者については[[アストロサイト]](星状細胞)を介した間接的なものであると考えられている。また、EGFはEGFRを発現する[[海馬]]由来のニューロンについて、[[NMDA型グルタミン酸受容体]]を介した細胞内[[カルシウム]]イオンの上昇を促進することから<ref><pubmed> 1356059 </pubmed></ref>、海馬において[[シナプス可塑性]]の制御に関わっている可能性がある。これに関連して、EGFはラット海馬の[[スライス培養]]下で[[シャッファー側枝]]や[[交連繊維]](Schaffer/commissural)/[[CA1]] [[錐体細胞]](pyramidal cell)シナプスの[[長期増強]](long-term potentiation、LTP)を増加させ、in vivoにおいてラットの[[貫通線維]]路/[[歯状回]][[顆粒細胞]](dentate granule cell)シナプスのLTP形成を促進する<ref><pubmed> 1664922 </pubmed></ref>。
 前駆細胞だけでなく、一部の[[ニューロン]]もEGFRを発現しており、さまざまな活性が見られる。[[初代培養|培養]]下において大脳皮質ニューロンに対して生存や神経突起伸長を促す<ref><pubmed> 9044427 </pubmed></ref>。また、EGFは培養ドーパミン作動性ニューロンの長期生存や[[神経突起]]の伸長を促進する。前者については直接ニューロンに働きかけているものであるが、後者については[[アストロサイト]](星状細胞)を介した間接的なものであると考えられている。また、EGFはEGFRを発現する[[海馬]]由来のニューロンについて、[[NMDA型グルタミン酸受容体]]を介した細胞内カルシウムイオンの上昇を促進することから<ref><pubmed> 1356059 </pubmed></ref>、[[海馬]]において[[シナプス可塑性]]の制御に関わっている可能性がある。これに関連して、EGFはラット海馬の[[スライス培養]]下で[[シャッファー側枝]]や[[交連繊維]](Schaffer/commissural)/[[CA1]] [[錐体細胞]](pyramidal cell)シナプスの[[長期増強現象]](long-term potentiation、LTP)を増加させ、in vivoにおいてラットの[[貫通線維]]路/[[歯状回]][[顆粒細胞]](dentate granule cell)シナプスのLTP形成を促進する<ref><pubmed> 1664922 </pubmed></ref>。


 一方、マウス新生仔へのEGFの投与によって、大脳新皮質におけるAMPA型グルタミン酸受容体(GluR1やGluR2/3)の発現上昇が抑制されることや、大脳皮質のスライス培養下でのEGF処理が[[GABA]]作動性ニューロンの[[興奮性シナプス]]後電流(postsynaptic current)を減弱させることが示されており<ref><pubmed> 17284178 </pubmed></ref>、ニューロンのタイプによってEGFシグナルのシナプス形成と機能への効果は異なるようである。
 一方、マウス新生仔へのEGFの投与によって、大脳新皮質における[[AMPA型グルタミン酸受容体]](GluR1やGluR2/3)の発現上昇が抑制されることや、大脳皮質のスライス培養下でのEGF処理が[[GABA]]作動性ニューロンの[[興奮性シナプス]]後電流(postsynaptic current)を減弱させることが示されており<ref><pubmed> 17284178 </pubmed></ref>、ニューロンのタイプによってEGFシグナルのシナプス形成と機能への効果は異なるようである。


== 参考文献 ==
== 参考文献 ==

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