EGF(表皮生长因子,又称Urogastrone)前体是生长因子EGF家族的Group 1成员, 分子量为185 kDa(1-4)。Group I成员是结合并活化表皮生长因子受体(EGF R)的 分子。EGF家族成员被合成为I型跨膜(TM)蛋白,且由蛋白水解生成可溶形式。人表 皮生长因子(EGF)是一个长为1185个氨基酸前体分子形式的一个片段,包含1010个 氨基酸细胞外区域、21个氨基酸TM区域和153个氨基酸胞质域。这个前体的胞外域 (ECD)有三个主要的结构模块。其中包括9个BLDLR重复、1个血管性血友病因子A 区域和9个类EGF重复,并在近膜区包含了成熟EGF分子的53个氨基酸的结构(为前体 形式的第971位至1023位氨基酸)(5, 6)。这个跨膜185 kDa的亚型(氨基酸21-1023), 存在于大多数体液中(7-10)。这个过程同时产生了大量40-100 kDa的蛋白片段,可能 为蛋白水解降解产物(10)。6 kDa成熟EGF亚型的产生过程尚不清楚。它可能源自细 胞内部,也可能源于细胞表面,通过细胞表面的膜结合丝氨酸酶水解可溶性的160 kDa 前体或这个前体水解以后生产的70 kDa的分子亚型(11, 12)而来。 值得注意的是,成熟形式的EGF、185 kDa跨膜蛋白、已被水解但尚未加工的循环 型分子和160 kDa前体分子都具有生物学活性(7, 13, 14)。而这些生物学活性主要是 因为有EGF肽段嵌入在这些前体分子中。其它类型EGF的修饰都不具备结合EGF受体的 活性(15)。编码EGF的基因在表达EGF蛋白过程中存在4种可能的剪切体,但都不影 响成熟EGF的序列。其中两种剪切体发生在胞外区序列,分别删除了第913位至953位 的氨基酸和第314至355位的氨基酸。另外两种剪切体则涉及EGF的胞内区域,分别以 12个氨基酸替换了第1125位至1207位的氨基酸和以17个氨基酸替换了第1136-1207位 的氨基酸。成熟的人EGF与小鼠、大鼠和猪的EGF的同源性分别是70%、70%和85%。 已知表达EGF的细胞包括血小板(16)、大脑神经元、星状胶质细胞和小脑浦肯野细胞 (3)、布鲁纳细胞(十二指肠)和颌下腺细胞(17)、不着色的纤毛上皮(18)和垂 体前叶细胞(19)。EGF有许多不同的生理作用。目前广泛认可的EGF功能主要基于 EGF受体-配体的结合而实现。而EGF受体也能和其它EGF家族的蛋白结合,进而形成 异源多聚体并与其它EGF受体家族成员二聚化,或者和其它跨膜蛋白如PDGF Rβ和 HGF受体产生关联(16, 20, 21)。在任何一种情况下,EGF都可以对胎儿和成人组织 产生作用。在胎儿,EGF影响双阴性-双阳性阶段的胸腺细胞生长和分化(22)。在神 经元形成过程中,EGF似乎也可以刺激神经胶质神经元的生成(3)并促进其上皮化(23)。 最后,它能抑制脂肪细胞的成熟,从而增加前脂肪细胞数量(23)。在成人,EGF可以 在乳腺的乳生成过程中发挥作用(24),也可使纤维细胞有丝分裂,ECM离解和迁移, 广泛地影响生长因子相关的各种作用(25)。 19 EGF受体即表皮生长因子受体(也称为HER1和ErbB1)(16),其激活机制尚不 明确。目前的研究认为每一个EGF分子和一个EGF受体分子有两个结合位点,这会迫使 受体产生构象变化,而和第二个EGF-EGF R复合物结合(26)。这种二聚体即具有实 际功能的EGF受体。ErbB2也可以和EGF受体形成异源二聚体,但不能和EGF结合。这 可能是因为ErbB2天然以二聚体的形式存在,掩盖了其配体结合的位点,而使配体无法 与其结合。因此,它需要结合一个已经激活的EGF-EGF R复合体才能形成一个功能性 的EGF受体(26)。而由于内在的静电斥力作用,ErbB2自身无法形成同源二聚体。EGF 也只有在高浓度的环境下也能和ErbB3:ErbB2形成异源多聚体(27)。这个过程的重 要性,目前仍是未知的。EGF R的选择性剪切亚型存在于肿瘤细胞中,并可能参与肿瘤 发生或使细胞对EGF受体抑制剂敏感(28)。 |