碱性成纤维细胞生长因子(FGF-2)

 

FGF-2,也称为碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和FGF-β,是一种通过FGF-2基因编码的生长因子和信号蛋白。FGF-2是成纤维细胞生长因子家族的成员。已知现在有24种FGF成员,并且已经确定了这些细胞因子的四种受体(FGFR)。各种细胞合成FGF-2,调节特定种类细胞的增殖和分化。此外,FGF-2在生物体内和体外表现出有效的血管生成作用,刺激平滑肌细胞的生长,促进伤口愈合和组织再生。伤口愈合作用使FGF-2成为具有商业重要性的潜在治疗剂。FGF-2也可能在神经系统的分化和功能以及眼睛和骨骼的再生中起重要作用。

 

FGF-2是由分子量为18kDa的单一多肽组成的球状蛋白质。FGF-2分子含有四个半胱氨酸残基,其不形成分子内二硫键。有研究在存在和不存在硫酸乙酰肝素片段的情况下确定了FGF-2的晶体结构,发现FGF-2由12个反向平行β-折叠组成,形成三角锥体结构。FGF家族的所有成员结合肝素或硫酸乙酰肝素,其影响FGF-2结构并促进二聚体和更高级寡聚体的形成。FGF-2与肝素的相互作用保护蛋白免受热休克,在酸性介质中的变性以及蛋白水解。FGF-2结合含有一个跨膜结构域的特异性受体(FGFR 1-4)的细胞外结构域。该结合启动信号级联,最终导致基因表达的修饰。

 

已从各种牛器官和组织中纯化FGF-2,包括腺瘤,脑,下丘脑,胸腺和肾。然而,由于含量非常低,几乎不可能从动物组织中获得显著的FGF-2量。少量FGF-2的纯化已非常昂贵。1986年克隆并表征了编码FGF-2的人类基因,在随后的几十年中,一些实验室从大肠杆菌细胞中获得了重组FGF-2。实验表明,FGF-2在各种细菌菌株中的直接表达:每升细胞培养物可以产生约1-10mg蛋白质。

 

低产率与FGF-2在细菌系统中作为包涵体表达并且其复性不佳的事实有一定的关系。从细菌菌株中纯化融合蛋白谷胱甘肽转移酶/ FGF-2,每升细胞培养物产量为20mg;然而,与天然FGF-2相比,该活性显著降低。FGF-2中两个半胱氨酸残基(C78和C96)取代丝氨酸残基,改善了其蛋白质溶解度及其生物活性。

 

纤维细胞生长因子

图 FGF-2结构图(来源:百度)

 

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