عامل النمو الشبيه بالأنسولين 2

يُعد عامل النمو الشبيه بالأنسولين 2 ( IGF-2 ) أحد ثلاثة هرمونات بروتينية تتشابه بنيويًا مع الأنسولين . ويُعرّف في قاعدة بيانات MeSH بأنه: " ببتيد متعادل معروف جيدًا، يُعتقد أنه يُفرز من الكبد وينتشر في الدم. وله أنشطة تنظيم النمو، ووظائف شبيهة بالأنسولين، ونشاط محفز للانقسام الخلوي. ويعتمد هذا العامل بشكل كبير، وإن لم يكن مطلقًا، على هرمون النمو (السوماتوتروبين ). ويُعتقد أنه عامل نمو جنيني رئيسي، على عكس عامل النمو الشبيه بالأنسولين 1 (IGF-1)، الذي يُعد عامل نمو رئيسي لدى البالغين." [ 2 ]

بنية الجين

يقع جين IGF2 لدى البشر على الكروموسوم 11p 15.5، وهي منطقة تحتوي على العديد من الجينات المطبوعة . أما لدى الفئران، فتوجد هذه المنطقة المتماثلة في الطرف البعيد من الكروموسوم 7. في كلا الكائنين، يكون جين IGF2 مطبوعًا وراثيًا، حيث ينتج التعبير الجيني بشكل إيجابي عن الأليل الموروث من الأب . مع ذلك، في بعض مناطق الدماغ البشري، يحدث فقدان للطباعة الوراثية، مما يؤدي إلى نسخ كل من جيني IGF2 و H19 من كلا الأليلين الأبويين. [ 3 ]

يشارك بروتين CTCF في كبح التعبير الجيني، وذلك بالارتباط بمنطقة التحكم في البصمة الوراثية H19 (ICR) بالإضافة إلى المنطقة الميثيلية التفاضلية-1 (DMR1) ومنطقة ارتباط المصفوفة-3 (MAR3). ترتبط هذه التسلسلات الثلاثة من الحمض النووي بـ CTCF بطريقة تحد من وصول المعززات اللاحقة إلى منطقة IGF2 . لا تزال آلية ارتباط CTCF بهذه المناطق غير معروفة، ولكنها قد تشمل تفاعلاً مباشراً بين الحمض النووي وCTCF، أو قد تتوسطها بروتينات أخرى. في الثدييات (الفئران، البشر، الخنازير)، يكون الأليل الموروث من الأب فقط هو النشط لعامل النمو الشبيه بالأنسولين-2 ( IGF2 )، بينما يكون الأليل الموروث من الأم غير نشط - وهي ظاهرة تُعرف بالبصمة الوراثية. تكمن الآلية في أن أليل الأم يحتوي على عازل بين مُحفز IGF2 والمعزز. وينطبق الأمر نفسه على أليل الأب، ولكن في حالته، يكون العازل مُمَثْيَلاً. لم يعد بإمكان CTCF الارتباط بالعازل، وبالتالي أصبح المعزز الآن حراً في تشغيل محفز IGF2 الخاص بالأب . [ 4 ]

يتكون الشكل المتعارف عليه من البروتين الأولي لـ IGF-2 (180 حمضًا أمينيًا) من ببتيد إشارة (الأحماض الأمينية 1-24) وببتيد أولي (الأحماض الأمينية 92-180). وتؤدي المعالجة البروتينية إلى إزالة ببتيد الإشارة والببتيد الأولي لتكوين الهرمون الناضج (الأحماض الأمينية 25-91). [ 5 ]

وظيفة

يتمثل الدور الرئيسي لـ IGF-2 في كونه هرمونًا محفزًا للنمو أثناء فترة الحمل .

يُمارس عامل النمو الشبيه بالأنسولين 2 (IGF-2) تأثيراته عن طريق الارتباط بمستقبل IGF-1 وبالنظير القصير لمستقبل الأنسولين (IR-A أو الإكسون 11-). [ 6 ] قد يرتبط IGF-2 أيضًا بمستقبل IGF-2 (المعروف أيضًا باسم مستقبل مانوز 6-فوسفات غير المعتمد على الكاتيونات )، والذي يعمل كمضاد للإشارات؛ أي لمنع استجابات IGF-2.

في عملية تكوين الجريبات، يُفرز عامل النمو الشبيه بالأنسولين 2 (IGF-2) من خلايا الغلاف الخارجي للمبيض، ليعمل بطريقة ذاتية على هذه الخلايا نفسها، وبطريقة مجاورة على خلايا الحبيبية في المبيض. يُحفز IGF-2 تكاثر خلايا الحبيبية خلال المرحلة الجريبية من الدورة الشهرية، بالتزامن مع الهرمون المنبه للجريب (FSH). [ 7 ] بعد حدوث الإباضة، يُحفز IGF-2 إفراز البروجسترون خلال المرحلة الأصفرية من الدورة الشهرية، بالتزامن مع الهرمون الملوتن (LH). وبالتالي، يعمل IGF-2 كهرمون مساعد مع كل من FSH وLH. [ 8 ]

أظهرت دراسة أجريت في كلية طب ماونت سيناي أن عامل النمو الشبيه بالأنسولين 2 (IGF-2) قد يكون مرتبطًا بالذاكرة والتكاثر. [ 9 ] كما وجدت دراسة أخرى أجريت في المعهد الأوروبي لعلوم الأعصاب في غوتينغن (ألمانيا) أن إشارات IGF-2/ IGFBP7 الناتجة عن انطفاء الخوف تعزز بقاء الخلايا العصبية في الحصين لدى حديثي الولادة الذين تتراوح أعمارهم بين 17 و19 يومًا. يشير هذا إلى أن الاستراتيجيات العلاجية التي تعزز إشارات IGF-2 وتكوين الخلايا العصبية لدى البالغين قد تكون مناسبة لعلاج الأمراض المرتبطة بذاكرة الخوف المفرطة، مثل اضطراب ما بعد الصدمة . [ 10 ]

بريبتين

البريبتين، وهو هرمون ببتيدي مكون من 34 حمضًا أمينيًا، يُنتَج في البنكرياس والكليتين وأنسجة الثدي والغدد اللعابية، وينتج عن التحلل البروتيني لبروتين IGF-2 الأولي. يُحاط تسلسل البريبتين (الأحماض الأمينية من 93 إلى 126 من بروتين IGF-2 الأولي المتعارف عليه) بموقع انقسام أرجينين (Arg) في الطرف الأميني، ونمط انقسام ثنائي القاعدة (Arg-Arg) افتراضي في الطرف الكربوكسيلي. [ 11 ] يتواجد البريبتين في خلايا بيتا في جزر لانغرهانس، ويُفرَز بالتزامن مع الأنسولين بوساطة الجلوكوز، ويعمل كمُضخِّم فسيولوجي لإفراز الأنسولين بوساطة الجلوكوز. له تأثير بنائي على نمو العظام، ويُظهر خصائص مُحفِّزة لتكوين العظام، حيث يزيد من نشاط الخلايا العظمية من خلال التنشيط الفسفوري لـ MAPK1 وMAPK3. يتركز هذا النشاط ضمن الأحماض الأمينية الستة عشر الأولى من البريبتين. [ 12 ] يؤدي الاستئصال الجيني لمنطقة ترميز البريبتين في جين Igf2 لدى إناث الفئران إلى إضعاف وظيفة البنكرياس. [ 13 ]

الأهمية السريرية

يُنتج عامل النمو الشبيه بالأنسولين 2 (IGF-2) أحيانًا بكميات زائدة في أورام خلايا جزر لانغرهانس وأورام الخلايا غير الجزرية المصاحبة لنقص سكر الدم ، مما يُسبب نقص سكر الدم . متلازمة دوغ-بوتر هي متلازمة مصاحبة للأورام [ 14 ] ، حيث يرتبط نقص سكر الدم بوجود ورم ليفي واحد أو أكثر غير جزري في التجويف الجنبي . يُعد فقدان التعبير الجيني لـ IGF-2 سمة شائعة في الأورام التي تُشاهد في متلازمة بيكويث-ويدمان . ولأن IGF-2 يُعزز نمو خلايا بيتا البنكرياسية الجنينية، يُعتقد أنه مرتبط ببعض أنواع داء السكري. يُؤدي تسمم الحمل إلى انخفاض مستوى المثيلة في منطقة IGF-2 منزوعة المثيلة، وقد يكون هذا من بين الآليات الكامنة وراء العلاقة بين التعرض داخل الرحم لتسمم الحمل وارتفاع خطر الإصابة بأمراض التمثيل الغذائي في مراحل لاحقة من حياة الرضع. [ 15 ] في الحيوانات، ثبت أن السموم مثل ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCB ) تؤثر على التعبير عن IGF II. [ 16 ]

التفاعلات

لقد ثبت أن عامل النمو الشبيه بالأنسولين 2 يتفاعل مع IGFBP3 [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] والترانسفيرين . [ 17 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  2. "عامل النمو الشبيه بالأنسولين II" . MeSH . NCBI.
  3. فام، ن. ف.، نغوين، م. ت.، هو، ج. ف.، فو، ت. هـ.، هوفمان، أ. ر. (نوفمبر 1998). "انفصال بصمة IGF2 وH19 في الدماغ البشري". أبحاث الدماغ . 810 ( 1-2 ): 1-8 . doi : 10.1016/ s0006-8993 (98)00783-5 . PMID 9813220. S2CID 39228039 .  
  4. راسل، بي جيه (2009). علم الوراثة الجزيئية: منهج جزيئي ( الطبعة الثالثة). أبر سادل ريفر، نيوجيرسي: بيرسون إديوكيشن. ص 533. ISBN   978-0-321-61022-5.
  5. "عامل النمو الشبيه بالأنسولين II، UniProtKB P01344 IGF2_HUMAN" .
  6. فراسكا ف، بانديني ج، سكاليا ب، شياكا ل، مينيو ر، كونستانتينو أ، غولدفاين آي دي، بيلفيوري أ، فيغنيري ر (1999). "نظير مستقبل الأنسولين أ، وهو مستقبل جديد عالي الألفة لعامل النمو الشبيه بالأنسولين II في الخلايا الجنينية والسرطانية" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 19 (5): 3278-88 . doi : 10.1128/MCB.19.5.3278 . PMC 84122. PMID 10207053 .  
  7. نيدهارت، م (2016). مثيلة الحمض النووي والأمراض البشرية المعقدة ( الطبعة الأولى). سان دييغو: أكاديميك برس. ص 222.  رقم الكتاب المعياري الدولي (ISBN) 9780124201941.
  8. نيدهارت، م (2016). مثيلة الحمض النووي والأمراض البشرية المعقدة ( الطبعة الأولى). سان دييغو: أكاديميك برس. ص 22.  رقم الكتاب المعياري الدولي (ISBN) 978-0124201941.
  9. ^ تشن دي، ستيرن سا، غارسيا أوستا أ، سونيير ريبوري ب، بولونيني جي، بامباه-موكو د، بليتزر آر دي، ألبريني سي إم (يناير 2011). "دور حاسم لمنتدى إدارة الإنترنت الثاني في تعزيز الذاكرة وتعزيزها" . طبيعة . 469 (7331): 491– 7. بيب كود : 2011Natur.469..491C . دوى : 10.1038 / طبيعة 09667 . بمك 3908455 . بميد 21270887 .  
  10. أجيس-بالبوا RC، أركوس-دياز د، ويتنام جي، جوفينداراجان إن، بلوم ك، بوركهارت إس، هالادينياك يو، أجبيمينياه إتش واي، زوفويليس أ، ساليناس ريستر جي، أوبيتز إل، سانانبينيسي إف، فيشر أ (أكتوبر ٢٠١١). "ينظم مسار عامل نمو الأنسولين الحصين 2 انقراض ذكريات الخوف" . مجلة إمبو . 30 (19): 4071– 83. دوى : 10.1038/emboj.2011.293 . بمك 3209781 . بميد 21873981 .  
  11. بوكانان سي إم، فيليبس إيه آر، كوبر جي جي (1 ديسمبر 2001). "يُفرز البريبتين المشتق من عامل النمو الشبيه بالأنسولين II (proIGF-II) من خلايا بيتا في جزر لانغرهانس البنكرياسية، ويعزز إفراز الأنسولين" . مجلة الكيمياء الحيوية. 360 ( الجزء 2): 431-439 . doi : 10.1042/0264-6021:3600431 . PMC 1222244. PMID 11716772. S2CID 39228039 .   
  12. Amso Z, Kowalczyk R, Watson M, Park YF, Callon KE, Musson DS, Cornish J, Brimble M (21 أكتوبر 2016). "دراسة العلاقة بين التركيب والنشاط لهرمون الببتيد بريبتين، وهو عامل جديد لبناء العظام لعلاج هشاشة العظام". Org Biomol Chem . 14 (39): 9225–9238 . doi : 10.1039/c6ob01455k . PMID 27488745 . 
  13. باكلز إي جيه، هسو إتش إل، بوكانان سي إم، ماثيوز بي جي (1 ديسمبر 2022). "الاستئصال الجيني للجزء المشفر للبريبتين من Igf2 يُضعف وظيفة البنكرياس في إناث الفئران". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء والغدد الصماء والتمثيل الغذائي . 323 (6): E467– E479 . doi : 10.1152/ajpendo.00401.2021 . PMID 36459047. S2CID 252458335 .  
  14. بالدويك ب، لاورز ب، جوفيرت ك، هندريكس ج، دي مايسينير م، فان شيل ب (يوليو 2006). "ورم ليفي منفرد في غشاء الجنب مصحوب بنقص سكر الدم: متلازمة دوج-بوتر: تقرير حالة". مجلة أورام الصدر . 1 (6): 588-90 . doi : 10.1097/01243894-200607000-00016 . PMID 17409923 . 
  15. هي جيه، تشانغ إيه، فانغ إم، فانغ آر، جي جيه، جيانغ واي، تشانغ إتش، هان سي، يي إكس، يو دي، هوانغ إتش، ليو واي، دونغ إم (12 يوليو 2013). " مستويات المثيلة في مناطق IGF2 وGNAS DMRs لدى الرضع المولودين لأمهات مصابات بتسمم الحمل" . BMC Genomics . 14472. doi : 10.1186/1471-2164-14-472 . PMC 3723441. PMID 23844573 .  
  16. هوغلوند أو، سيولوند سي، شوكراي أ، باكلين بي إم، باكهاوس أ، ويكستروم ك، غرانيروس إم، إنغستروم دبليو (يونيو 1993). "تأثيرات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على التعبير عن عوامل النمو والتكاثر البيولوجي في المنك (Mustela vison)". التكاثر في الحيوانات الأليفة . 28 (3): 215-216 . doi : 10.1111/j.1439-0531.1993.tb00129.x
  17. 1 2 ستورش إس، كوبلر بي، هونينغ إس، أكرمان إم، زابف جيه، بلوم دبليو، برولك تي (ديسمبر 2001). "يرتبط الترانسفيرين بعوامل النمو الشبيهة بالأنسولين ويؤثر على خصائص ارتباط البروتين الرابط لعامل النمو الشبيه بالأنسولين-3" . رسائل FEBS . 509 (3): 395-398 . Bibcode : 2001FEBSL.509..395S . doi : 10.1016/S0014-5793(01) 03204-5 . PMID 11749962. S2CID 22895295 .  
  18. باكواي سي كيه، ويلسون إي إم، أهلسن إم، بانغ بي، أوه واي، روزنفيلد آر جي (أكتوبر 2001). "طفرة ثلاثة أحماض أمينية أساسية في النطاق الطرفي N لبروتين ربط IGF-3 ضرورية لربط IGF عالي الألفة" . مجلة الغدد الصماء والتمثيل الغذائي السريرية . 86 (10): 4943-50 . doi : 10.1210/jcem.86.10.7936 . PMID 11600567 . 
  19. تويغ إس إم، باكستر آر سي (مارس 1998). "بروتين ربط عامل النمو الشبيه بالأنسولين 5 يشكل معقدًا ثلاثيًا بديلًا مع عوامل النمو الشبيهة بالأنسولين والوحدة الفرعية غير المستقرة في الوسط الحمضي" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 273 (11): 6074-6079 . doi : 10.1074/jbc.273.11.6074 . PMID 9497324 . 
  20. فيرث إس إم، غانيش براساد يو، باكستر آر سي (يناير 1998). "المحددات البنيوية لارتباط الليغاند وسطح الخلية ببروتين ربط عامل النمو الشبيه بالأنسولين-3" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 273 (5): 2631-2638 . doi : 10.1074/jbc.273.5.2631 . PMID 9446566 . 

للمزيد من القراءة