Фактор роста эндотелия сосудов А - Vascular endothelial growth factor A
Фактор роста эндотелия сосудов А (VEGF-A) это белок что у людей кодируется VEGFA ген.[5]
Функция
Этот ген является членом фактор роста тромбоцитов (PDGF) /фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) и кодирует белок, который часто встречается как гомодимер с дисульфидной связью. Этот белок представляет собой гликозилированный митоген что конкретно действует на эндотелиальные клетки и имеет различные эффекты, включая опосредование повышенной проницаемости сосудов, индуцирование ангиогенез, васкулогенез и рост эндотелиальных клеток, способствуя миграция клеток, и подавление апоптоз. Альтернативно сращивание Были охарактеризованы варианты транскриптов, кодирующие либо свободно секретируемые, либо ассоциированные с клетками изоформы.[6]
VEGF-A проявляет заметную активность в отношении сосудов эндотелиальные клетки, в первую очередь за счет его взаимодействия с рецепторами VEGFR1 и -R2, которые заметно присутствуют на мембране эндотелиальных клеток. Хотя он действительно влияет на ряд других типов клеток (например, на стимуляцию моноцит /макрофаг миграция, нейроны, раковые клетки, эпителиальные клетки почек). В пробирке, VEGF-A стимулирует эндотелиальные клетки митогенез и миграция клеток. VEGF-A также является вазодилататором и увеличивает проницаемость микрососудов и первоначально назывался фактором проницаемости сосудов.
Во время эмбрионального развития ангиогенез запускается как мезодерма мезенхима клетки предназначены для дифференцировки в ангиобласты, экспрессирующие рецептор фактора роста эндотелия сосудов (VEGFR-2). Поскольку эмбриональная ткань использует больше кислорода, чем получает от диффузии, она становится гипоксической. Эти клетки будут секретировать сигнальную молекулу сосудистого эндотелиального фактора А (VEGFA), которая рекрутирует ангиобласты, экспрессирующие свой партнерский рецептор, в место будущего ангиогенеза. Ангиобласты создадут каркасные структуры, которые образуют первичное капиллярное сплетение, из которого будет развиваться местная сосудистая система. Нарушение этого гена у мышей привело к аномальному образованию эмбриональных кровеносных сосудов, что привело к недоразвитию сосудистых структур. Этот ген также активируется во многих опухолях, и его экспрессия коррелирует с развитием опухоли и является мишенью для многих разрабатываемых терапевтических средств против рака. Повышенные уровни этого белка обнаруживаются у пациентов с синдромом POEMS, также известным как синдром Кроу-Фуказы, который представляет собой гемангиобластное пролиферативное заболевание. Аллельные варианты этого гена были связаны с микрососудистыми осложнениями диабета 1 и атеросклероза.
Обзор VEGF-A
Фактор роста эндотелия сосудов А (VEGF-A) представляет собой димерный гликопротеин, который играет важную роль в нейронах и считается основным доминирующим индуктором роста кровеносных сосудов. VEGFA важен для взрослых во время ремоделирования органов и заболеваний, связанных с кровеносными сосудами, например, при заживлении ран, ангиогенезе опухоли, диабетической ретинопатии и возрастной дегенерации желтого пятна. Во время раннего развития позвоночных происходит васкулогенез, что означает, что эндотелий конденсируется в кровеносные сосуды. Дифференцировка эндотелиальных клеток зависит от экспрессии VEGFA, и если экспрессия отменяется, это может привести к гибели эмбриона. VEGFA продуцируется группой из трех основных изоформ в результате альтернативного сплайсинга, и если продуцируются любые три изоформы (VEGFA120, VEGFA164 и VEGFA188), то это не приведет к дефектам сосудов и гибели полного нокаута VEGFA у мышей. VEGFA играет важную роль в нейронах, потому что они тоже нуждаются в кровоснабжении, и устранение экспрессии VEGFA из нейрональных предшественников приведет к дефектам васкуляризации мозга и апоптозу нейронов. Терапия против VEGFA может использоваться для лечения пациентов с нежелательным ангиогенезом и сосудистой утечкой при раке и глазных заболеваниях, но также может приводить к ингибированию нейрогенеза и нейрозащиты. VEGFA можно использовать для лечения пациентов с нейродегенеративными и невропатическими состояниями, а также для увеличения проницаемости сосудов, что остановит гематоэнцефалический барьер и усилит инфильтрацию воспалительных клеток. использованная литература[7][8][9]
Применение
- Ангиогенез
- ↑ Миграция из эндотелиальные клетки
- ↑ митоз из эндотелиальные клетки
- ↑ Матричная металлопротеиназа Мероприятия
- ↑ αvβ3 Мероприятия
- создание кровеносного сосуда просвет
- создает просвет
- создает фенестрации
- Хемотактический для макрофаги и гранулоциты
- Расширение сосудов (косвенно Нет выпуск)
Также опухоль подавление.[10]
Клиническое значение
Повышенный уровень этого белка связан с ПОЭМС синдром, также известный как синдром Кроу-Фукасе.[11] Мутации в этом гене связаны с пролиферативным и непролиферативным диабетическая ретинопатия.[12]
Лечение ишемической болезни сердца
При ишемии кардиомиопатия приток крови к мышечным клеткам сердца частично или полностью снижается, что приводит к гибели клеток и образованию рубцовой ткани. Поскольку мышечные клетки заменяются фиброзной тканью, сердце теряет способность сокращаться, что нарушает работу сердца.[13] Обычно, если приток крови к сердцу нарушен, со временем развиваются новые кровеносные сосуды, обеспечивающие альтернативное кровообращение пораженным клеткам. Жизнеспособность сердца после сильно ограниченного кровотока зависит от способности сердца обеспечивать это коллатеральное кровообращение.[14] Было обнаружено, что экспрессия VEGF-A индуцируется ишемией миокарда, а более высокий уровень экспрессии VEGF-A был связан с лучшим развитием коллатерального кровообращения во время ишемии.[15][16]
Активация VEGF-A
Когда клетки лишены кислорода, они увеличивают производство VEGF-A. VEGF-A опосредует рост новых кровеносных сосудов из уже существующих сосудов (ангиогенез) путем связывания с рецепторами на поверхности клетки. VEGFR1 и VEGFR2, две тирозинкиназы, расположенные в эндотелиальных клетках сердечно-сосудистой системы. Эти два рецептора действуют разными путями, способствуя пролиферации и миграции эндотелиальных клеток, а также образованию тубулярных структур.[17]
VEGFR2
Связывание VEGF-A с VEGFR2 заставляет две молекулы VEGFR2 объединяться с образованием димера. После этой димеризации под действием самого рецептора фосфатная группа добавляется к определенным тирозинам в молекуле в процессе, называемом авто-фосфорилирование.[18] Аутофосфорилирование этих аминокислот позволяет сигнальным молекулам внутри клетки связываться с рецептором и активироваться. Эти сигнальные молекулы включают белок, активированный рецептором VEGF (VRAP ), PLC- γ и Nck.[19][20][21]
Каждый из них важен для передачи сигналов, необходимых для ангиогенеза. VRAP (также известный как адаптер, специфичный для Т-клеток) и передача сигналов Nck важны для реорганизации структурных компонентов клетки, позволяя клеткам перемещаться в области, где они необходимы.[21][22] PLC- γ жизненно важен для пролиферативных эффектов передачи сигналов VEGF-A. Активация фосфолипазы PLC-γ приводит к увеличению уровня кальция в клетке, что приводит к активации протеинкиназа C (PKC).[23] PKC фосфорилирует митоген-активированная протеинкиназа (MAPK) ERK который затем движется к ядру клетки и принимает участие в ядерной передаче сигналов.[24] Попадая в ядро, ERK активирует различные факторы транскрипции, которые инициируют экспрессию генов, участвующих в пролиферации клеток.[25] Активация другого MAPK (p38 MAPK ) с помощью VEGFR2 играет важную роль в транскрипции генов, связанных с клеточной миграцией.[26]
VEGFR1
В тирозинкиназа активность VEGFR1 менее эффективна, чем активность VEGFR2, и одной его активации недостаточно, чтобы вызвать пролиферативные эффекты VEGF-A.[27] Основная роль VEGFR1 заключается в привлечении клеток, ответственных за развитие клеток крови.[28]
Текущее исследование
Было показано, что инъекция VEGF-A собакам после сильно ограниченного кровотока к сердцу вызвала увеличение образования коллатеральных кровеносных сосудов по сравнению с собаками, которые не получали лечение VEGF-A.[16] На собаках также было показано, что доставка VEGF-A в области сердца с небольшим кровотоком или без него усиливает образование коллатеральных кровеносных сосудов и увеличивает жизнеспособность клеток в этой области.[29] В генной терапии ДНК, которая кодирует интересующий ген, интегрируется в вектор вместе с элементами, способными стимулировать экспрессию гена. Затем вектор вводится либо в мышечные клетки сердца, либо в кровеносные сосуды, кровоснабжающие сердце. Затем для экспрессии этих генов используется естественный механизм клетки.[30] В настоящее время проводятся клинические испытания на людях с целью изучения эффективности генной терапии VEGF-A в восстановлении кровотока и функции тех областей сердца, которые имеют сильно ограниченный кровоток.[31][32][33] На сегодняшний день этот вид терапии оказался безопасным и полезным.[33][34]
Взаимодействия
Фактор роста эндотелия сосудов А взаимодействовать с участием:
Смотрите также
- Фактор роста эндотелия сосудов
- Бевацизумаб (или Авастин) лекарственное средство против человеческого антитела VEGF-A.
использованная литература
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000112715 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000023951 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Маттей М.Г., Борг Дж. П., Роснет О., Марме Д., Бирнбаум Д. (февраль 1996 г.). «Отнесение генов фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) и фактора роста плаценты (PLGF) к областям хромосомы 6p12-p21 и 14q24-q31 человека соответственно». Геномика. 32 (1): 168–169. Дои:10.1006 / geno.1996.0098. PMID 8786112.
- ^ «Энтрез Ген: фактор роста эндотелия сосудов А».
- ^ Маккензи, Франческа и Кристиана Рурберг. «Различные роли VEGF-A в нервной системе». Разработка (без даты): 1371-380. http://dev.biologist.org/. 15 апреля 2012 г. Интернет. 19 марта 2013 г.
- ^ Крузе, Софи, Жерар Кули, Кристин Винсент и Николь М. Дуарен. «Отрицательный эффект экспрессии гена Hox на развитие нервной системы». Разработка (нет данных): 4301-313. http://dev.biologies.org/. 15 сентября 2002 г. Интернет. 19 марта 2013 г.
- ^ Соединенные Штаты Америки. Университет Джона Хопкинса. http://omim.org. Виктор А. МакКусик. Университет Джона Хопкинса, 26 февраля 2013 г. Web. 19 марта 2013 г.
- ^ Стокманн С., Доеденс А., Вайдеманн А., Чжан Н., Такеда Н., Гринберг Д.И., Череш Д.А., Джонсон Р.С. (ноябрь 2008 г.). «Удаление фактора роста эндотелия сосудов в миелоидных клетках ускоряет онкогенез». Природа. 456 (7223): 814–818. Bibcode:2008Натура.456..814S. Дои:10.1038 / природа07445. ЧВК 3103772. PMID 18997773.
- ^ Dispenzieri A (ноябрь 2007 г.). «Синдром стихов». Blood Rev. 21 (6): 285–299. Дои:10.1016 / j.blre.2007.07.004. PMID 17850941.
- ^ Ватанабэ Д., Судзума К., Судзума И., Охаши Х., Одзима Т., Куримото М., Мураками Т., Кимура Т., Такаги Х. (март 2005 г.). «Уровни в стекловидном теле ангиопоэтина 2 и фактора роста эндотелия сосудов у пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией». Am. J. Ophthalmol. 139 (3): 476–481. Дои:10.1016 / j.ajo.2004.10.004. PMID 15767056.
- ^ Beltrami CA, Finato N, Rocco M, Feruglio GA, Puricelli C, Cigola E, Quaini F, Sonnenblick EH, Olivetti G, Anversa P (январь 1994 г.). «Структурные основы терминальной недостаточности ишемической кардиомиопатии у человека». Тираж. 89 (1): 151–63. Дои:10.1161 / 01.cir.89.1.151. PMID 8281642.
- ^ Sabia PJ, Powers ER, Ragosta M, Sarembock IJ, Burwell LR, Kaul S (декабрь 1992 г.). «Связь между коллатеральным кровотоком и жизнеспособностью миокарда у пациентов с недавно перенесенным инфарктом миокарда». N. Engl. J. Med. 327 (26): 1825–1831. Дои:10.1056 / NEJM199212243272601. PMID 1448120.
- ^ Банай С., Швейки Д., Пинсон А., Чандра М., Лазарович Г., Кешет Э. (август 1994 г.). «Повышение экспрессии фактора роста эндотелия сосудов, вызванное ишемией миокарда: последствия для коронарного ангиогенеза». Кардиоваск. Res. 28 (8): 1176–9. Дои:10.1093 / cvr / 28.8.1176. PMID 7525061.
- ^ а б Chalothorn D, Clayton JA, Zhang H, Pomp D, Faber JE (июль 2007 г.). «Коллатеральная плотность, ремоделирование и экспрессия VEGF-A широко различаются между линиями мышей». Physiol. Геномика. 30 (2): 179–191. CiteSeerX 10.1.1.325.6534. Дои:10.1152 / физиолгеномика.00047.2007. PMID 17426116.
- ^ Huusko J, Merentie M, Dijkstra MH, Ryhänen MM, Karvinen H, Rissanen TT, Vanwildemeersch M, Hedman M, Lipponen J, Heinonen SE, Eriksson U, Shibuya M, Ylä-Herttuala S (апрель 2010 г.). «Влияние лигандов VEGF-R1 и VEGF-R2 на ангиогенные ответы и функцию левого желудочка у мышей». Кардиоваск. Res. 86 (1): 122–30. Дои:10.1093 / cvr / cvp382. PMID 19955220.
- ^ Догер-Вермазен М., Халмс Дж. Д., Бёлен П., Терман Б. И. (ноябрь 1994 г.). «Биологическая активность и сайты фосфорилирования бактериально экспрессируемого цитозольного домена KDR VEGF-рецептора». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 205 (1): 728–38. Дои:10.1006 / bbrc.1994.2726. PMID 7999104.
- ^ Wu LW, Mayo LD, Dunbar JD, Kessler KM, Ozes ON, Warren RS, Donner DB (март 2000 г.). «VRAP - это адаптерный белок, который связывает KDR, рецептор фактора роста эндотелиальных клеток сосудов». J. Biol. Chem. 275 (9): 6059–6062. Дои:10.1074 / jbc.275.9.6059. PMID 10692392.
- ^ Такахаши Т., Ямагути С., Чида К., Сибуя М. (июнь 2001 г.). «Один сайт аутофосфорилирования на KDR / Flk-1 важен для VEGF-A-зависимой активации PLC-гамма и синтеза ДНК в эндотелиальных клетках сосудов». EMBO J. 20 (11): 2768–2778. Дои:10.1093 / emboj / 20.11.2768. ЧВК 125481. PMID 11387210.
- ^ а б Ламалис Л., Хоул Ф., Хуот Дж. (Ноябрь 2006 г.). «Фосфорилирование Tyr1214 в VEGFR-2 запускает рекрутирование Nck и активацию Fyn, что приводит к активации SAPK2 / p38 и миграции эндотелиальных клеток в ответ на VEGF». J. Biol. Chem. 281 (45): 34009–34020. Дои:10.1074 / jbc.M603928200. PMID 16966330.
- ^ Мацумото Т., Бохман С., Дикселиус Дж., Берге Т., Димберг А., Магнуссон П., Ван Л., Викнер К., Ци Дж. Х., Вернштедт С., Ву Дж., Брухайм С., Мугишима Н., Мукхопадхьяй Д., Спуркленд А., Клаессон-Уэлш Л. ( Июль 2005 г.). «Передача сигналов Y951 рецептора VEGF-2 и роль адапторной молекулы TSAd в ангиогенезе опухоли». EMBO J. 24 (13): 2342–2353. Дои:10.1038 / sj.emboj.7600709. ЧВК 1173150. PMID 15962004.
- ^ Xia P, Aiello LP, Ishii H, Jiang ZY, Park DJ, Robinson GS, Takagi H, Newsome WP, Jirousek MR, King GL (ноябрь 1996 г.). «Характеристика влияния фактора роста эндотелия сосудов на активацию протеинкиназы С, ее изоформ и рост эндотелиальных клеток». J. Clin. Вкладывать деньги. 98 (9): 2018–2026. Дои:10.1172 / JCI119006. ЧВК 507645. PMID 8903320.
- ^ Хохлачев А.В., Канагараджа Б., Уилсбахер Дж., Робинсон М., Аткинсон М., Голдсмит Е., Кобб М.Х. (май 1998 г.). «Фосфорилирование киназы MAP ERK2 способствует ее гомодимеризации и ядерной транслокации». Ячейка. 93 (4): 605–615. Дои:10.1016 / S0092-8674 (00) 81189-7. PMID 9604935. S2CID 10773160.
- ^ Цуй ТХ, Лин Дж., Лапенси С.Р., Калинеску А.А., Ратор М., Стритер К., Пивьен-Пилипук Г., Ланнинг Н., Джин Х., Картер-Су К., Цинь З.С., Шварц Дж. (Апрель 2011 г.). «C / EBP {beta} опосредует регулируемую гормоном роста экспрессию нескольких целевых генов». Мол. Эндокринол. 25 (4): 681–93. Дои:10.1210 / me.2010-0232. ЧВК 3063086. PMID 21292824.
- ^ Кобаяси М., Нишита М., Мисима Т., Охаши К., Мидзуно К. (февраль 2006 г.). «Опосредованная MAPKAPK-2 активация LIM-киназы имеет решающее значение для индуцированного VEGF ремоделирования актина и миграции клеток». EMBO J. 25 (4): 713–726. Дои:10.1038 / sj.emboj.7600973. ЧВК 1383554. PMID 16456544.
- ^ Ситхарам Л., Гото Н., Мару Ю., Нойфельд Г., Ямагути С., Сибуя М. (январь 1995 г.). «Уникальная передача сигнала от тирозинкиназы FLT, рецептора сосудистого эндотелиального фактора роста VEGF». Онкоген. 10 (1): 135–47. PMID 7824266.
- ^ Luttun A, Tjwa M, Moons L, Wu Y, Angelillo-Scherrer A, Liao F, Nagy JA, Hooper A, Priller J, De Klerck B, Compernolle V, Daci E, Bohlen P, Dewerchin M, Herbert JM, Fava R , Matthys P, Carmeliet G, Collen D, Dvorak HF, Hicklin DJ, Carmeliet P (август 2002 г.). «Реваскуляризация ишемических тканей с помощью лечения PlGF и ингибирование опухолевого ангиогенеза, артрита и атеросклероза с помощью анти-Flt1». Nat. Med. 8 (8): 831–40. Дои:10,1038 / нм731. PMID 12091877. S2CID 42212854.
- ^ Феррарини М., Арсич Н., Реккья Ф.А., Зентилин Л., Закчинья С., Сюй Х, Линке А., Джакка М., Хинтце Т.Х. (апрель 2006 г.). «Опосредованная аденоассоциированным вирусом передача VEGF165 улучшает жизнеспособность сердечной ткани и функциональное восстановление после постоянной коронарной окклюзии у находящихся в сознании собак». Circ. Res. 98 (7): 954–961. Дои:10.1161 / 01.RES.0000217342.83731.89. PMID 16543500.
- ^ Лаву М., Гундевар С., Лефер Д. Д. (май 2011 г.). «Генная терапия ишемической болезни сердца». J. Mol. Cell. Кардиол. 50 (5): 742–750. Дои:10.1016 / j.yjmcc.2010.06.007. ЧВК 2995818. PMID 20600100.
- ^ Rosengart TK, Lee LY, Patel SR, Sanborn TA, Parikh M, Bergman GW, Hachamovitch R, Szulc M, Kligfield PD, Okin PM, Hahn RT, Devereux RB, Post MR, Hackett NR, Foster T, Grasso TM, Lesser ML , Isom OW, Crystal RG (август 1999 г.). «Генная терапия ангиогенеза: оценка фазы I прямого интрамиокардиального введения аденовирусного вектора, экспрессирующего кДНК VEGF121, лицам с клинически значимым тяжелым заболеванием коронарной артерии». Тираж. 100 (5): 468–74. Дои:10.1161 / 01.cir.100.5.468. PMID 10430759.
- ^ Рипа Р.С., Ван Й., Йоргенсен Э., Йонсен Х.Э., Гессен Б., Каструп Дж. (Август 2006 г.). «Интрамиокардиальная инъекция плазмиды фактора роста эндотелия сосудов-A165 с последующим введением гранулоцитарно-колониестимулирующего фактора для индукции ангиогенеза у пациентов с тяжелой хронической ишемической болезнью сердца». Евро. Сердце J. 27 (15): 1785–1792. Дои:10.1093 / eurheartj / ehl117. PMID 16825290.
- ^ а б Hedman M, Hartikainen J, Syvänne M, Stjernvall J, Hedman A, Kivelä A, Vanninen E, Mussalo H, Kauppila E, Simula S, Närvänen O, Rantala A, Peuhkurinen K, Nieminen MS, Laäakso Mual, Y Июнь 2003 г.). «Безопасность и осуществимость катетерного местного внутрикоронарного переноса гена фактора роста эндотелия сосудов в профилактике постангиопластики и рестеноза внутри стента, а также при лечении хронической ишемии миокарда: результаты II фазы исследования ангиогенеза Куопио (KAT)». Тираж. 107 (21): 2677–2683. Дои:10.1161 / 01.CIR.0000070540.80780.92. PMID 12742981.
- ^ Hedman M, Muona K, Hedman A, Kivelä A, Syvänne M, Eränen J, Rantala A, Stjernvall J, Nieminen MS, Hartikainen J, Ylä-Herttuala S (май 2009 г.). «Восьмилетнее наблюдение за безопасностью пациентов с ишемической болезнью сердца после местного интракоронарного переноса гена VEGF». Джин Тер. 16 (5): 629–634. Дои:10.1038 / gt.2009.4. PMID 19212427.
- ^ Луке А., Карпизо Д. Р., Ируэла-Ариспе М. Л. (июнь 2003 г.). «ADAMTS1 / METH1 ингибирует пролиферацию эндотелиальных клеток путем прямого связывания и секвестрации VEGF165». J. Biol. Chem. 278 (26): 23656–23665. Дои:10.1074 / jbc.M212964200. PMID 12716911.
- ^ Иноки И., Шиоми Т., Хашимото Г., Эномото Х., Накамура Х., Макино К., Икеда Э, Таката С., Кобаяси К., Окада Й. (февраль 2002 г.). «Фактор роста соединительной ткани связывает фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) и ингибирует VEGF-индуцированный ангиогенез». FASEB J. 16 (2): 219–21. Дои:10.1096 / fj.01-0332fje. PMID 11744618. S2CID 39414461.
- ^ Мамлюк Р., Гехтман З., Катчер М.Э., Гасюнас Н., Галлахер Дж., Клагсбрун М. (июль 2002 г.). «Нейропилин-1 связывает фактор роста сосудистого эндотелия 165, фактор роста плаценты-2 и гепарин через свой домен b1b2». J. Biol. Chem. 277 (27): 24818–24825. Дои:10.1074 / jbc.M200730200. PMID 11986311.
- ^ Сокер С., Такашима С., Miao HQ, Neufeld G, Klagsbrun M (март 1998 г.). «Нейропилин-1 экспрессируется эндотелиальными и опухолевыми клетками в качестве изоформ-специфичного рецептора фактора роста эндотелия сосудов». Ячейка. 92 (6): 735–745. Дои:10.1016 / S0092-8674 (00) 81402-6. PMID 9529250. S2CID 547080.
внешние ссылки
- Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt: P15692 (Фактор роста эндотелия сосудов А) на PDBe-KB.
Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.
Галерея PDB | |
|---|---|
|
