Fattore di crescita dell'epidermide

Il fattore di crescita dell'epidermide (EGF, in inglese Epidermal growth factor) è un fattore di crescita che svolge un ruolo importante nel regolare la crescita, la proliferazione e la differenziazione cellulari, legandosi al suo recettore EGFR. L'EGF umano è una proteina di 6045 dalton, composta da 53 residui amminoacidi e tre ponti disolfuro intramolecolari.^[1]

Fattore di crescita dell'epidermide
Fattore di crescita dell'epidermide del topo (in blu il dominio N-terminale, in rosso quello C-terminale).
Gene
HUGO	EGF
Locus	Chr. 4 q25
Proteina
UniProt	P01133

Storia

La scoperta di EGF fece ottenere a Stanley Cohen il Premio Nobel per la Medicina e la Fisiologia nel 1986.^[2] e fu brevettato per uso cosmetico da Greg Brown nel 1989^[3]

Funzione

Il fattore di crescita dell'epidermide ha come risultato la proliferazione, la differenziazione e la sopravvivenza delle cellule.^[4] È presente in piastrine, macrofagi, urina, saliva, latte, plasma.^[5]

Meccanismo di trasduzione

Schema che mostra i componenti chiave della via MAPK/ERK. Nel grafico, "P" rappresenta il gruppo fosfato. Si noti l'EGF in alto.

Il fattore di crescita dell'epidermide agisce legandosi con alta affinità al recettore del fattore di crescita dell'epidermide (EGFR) sulla membrana cellulare e stimolando l'attività tirosin chinasica intrinseca del recettore. L'attività della tirosin chinasi avvia subito dopo una cascata di trasduzione del segnale che ha come risultato tutta una serie di cambiamenti biochimici nella cellula: un aumento nei livelli di calcio intracellulari, un incremento nella glicolisi e nella sintesi proteica. Questo, unito ad un aumento dell'espressione di alcuni geni, tra cui il gene che codifica per EGFR, conduce infine alla replicazione del DNA e quindi alla proliferazione cellulare.^[6]

Famiglia EGF

Il fattore di crescita dell'epidermide è il capostipite della famiglia di proteine EGF. Tutti i fattori di crescita appartenenti a questa famiglia di proteine hanno caratteristiche strutturali e funzionali molto simili. Oltre allo stesso EGF, alcuni tra gli altri membri della famiglia sono:^[7][8]

• Fattore di crescita EGF-simile legante l’eparina (HB-EGF)
• Fattore di crescita trasformante alfa (TGF-α)
• Anfiregulina (AR)
• Epiregulina (EPR)
• Epigenina
• Betacellulina (BTC)
• neuregulina-1 (NRG1)
• neuregulina-2 (NRG2)
• neuregulina-3 (NRG3)
• neuregulina-4 (NRG4)

Essi contengono la sequenza conservata di amminoacidi:

CX₇CX_4-5CX_10-13CXCX₈GXRC

in cui X rappresenta un qualsiasi amminoacido.^[7]

Questa sequenza contiene 6 residui di cisteina che formano tre ponti disolfuro intramolecolari. La formazione di tali legami genera tre anelli strutturali che sono essenziali per l'alta affinità di legame tra i membri della famiglia EGF e i loro recettori cellulari.^[9]

Terapia

Poiché l'iperespressione di EGF è un momento fondamentale per l'innesco e lo sviluppo di alcune neoplasie, la sua inibizione può in qualche modo interrompere la carcinogenesi.^[4] A questo scopo, sono state sviluppate alcune terapie basate su farmaci biotecnologici e anticorpi monoclonali; alcuni di questi ultimi sono diretti verso il recettore del fattore di crescita dell'epidermide, portando alla sua inattivazione e conseguente inibizione della proliferazione cellulare.^{[10][11][12][13]}

Interazioni

Si è scoperto che il fattore di crescita epidermale interagisce con il recettore del fattore di crescita dell'epidermide^[14][15] e con PIK3R2.^[16]

Note

1. Carpenter G, Cohen S, Epidermal growth factor, in The Journal of Biological Chemistry, vol. 265, n. 14, maggio 1990, pp. 7709–12, PMID 2186024. URL consultato l'8 agosto 2009 (archiviato dall'url originale il 5 novembre 2008).
2. Hall K, The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1986 - Presentation Speech, su nobelprize.org, Fondazione Nobel, 1986. URL consultato l'8 agosto 2009.
3. Brevetto US 5618544, Method of decreasing cutaneous senescence, concesso, assegnato a "Bays Brown Dermatologics, Inc."
4. Herbst RS, Review of epidermal growth factor receptor biology, in International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, vol. 59, 2 Suppl, 2004, pp. 21–6, DOI:10.1016/j.ijrobp.2003.11.041, PMID 15142631.
5. Cotran, Ramzi S.; Kumar, Vinay; Fausto, Nelson; Nelso Fausto; Robbins, Stanley L.; Abbas, Abul K., Robbins and Cotran pathologic basis of disease, Elsevier Saunders, 2005, ISBN 978-0-7216-0187-8.
6. Fallon JH, Seroogy KB, Loughlin SE, Morrison RS, Bradshaw RA, Knaver DJ, Cunningham DD, Epidermal growth factor immunoreactive material in the central nervous system: location and development, in Science, vol. 224, n. 4653, giugno 1984, pp. 1107–9, DOI:10.1126/science.6144184, PMID 6144184.
7. Dreux AC, Lamb DJ, Modjtahedi H, Ferns GA, The epidermal growth factor receptors and their family of ligands: their putative role in atherogenesis, in Atherosclerosis, vol. 186, n. 1, maggio 2006, pp. 38–53, DOI:10.1016/j.atherosclerosis.2005.06.038, PMID 16076471.
8. Rakesh Kumar, Ratna K. Vadlamudi, La famiglia EGF di fattori di crescita (PDF) ^{[collegamento interrotto]}, in Journal of Clinical Ligand Assay, vol. 23, 2000, pp. 229-34.
9. Harris RC, Chung E, and Coffey RJ., EGF receptor ligands, in Exp. Cell. Res., vol. 284, n. 1, 2003, pp. 2–13, DOI:10.1016/S0014-4827(02)00105-2, PMID 12648462.
10. AM Petit, J Rak, MC Hung, P Rockwell, N Goldstein, B Fendly and RS Kerbel, Neutralizing antibodies against epidermal growth factor and ErbB-2/neu receptor tyrosine kinases down-regulate vascular endothelial growth factor production by tumor cells in vitro and in vivo: angiogenic implications for signal transduction therapy of solid tumors, in American Journal of Pathology, vol. 151, n. 6, dicembre 1997, pp. 1523-30, PMID 9403702.
11. V Lindner, M A Reidy, Proliferation of smooth muscle cells after vascular injury is inhibited by an antibody against basic fibroblast growth factor (PDF), in Proc Natl Acad Sci U S A., vol. 88, n. 9, 1º maggio 1991, pp. 3739-43, PMID 2023924.
12. Marie C. Prewett, Andrea T. Hooper, Rajiv Bassi, Lee M. Ellis, Harlan W. Waksal and Daniel J. Hicklin, Enhanced Antitumor Activity of Anti-epidermal Growth Factor Receptor Monoclonal Antibody IMC-C225 in Combination with Irinotecan (CPT-11) against Human Colorectal Tumor Xenografts (PDF), in American Association for Cancer Research, vol. 8, n. 5, maggio 2002, pp. 994-1003, PMID 12006511.
13. J. Baselga, D. Pfister, M. R. Cooper, R. Cohen, B. Burtness, M. Bos, G. D’Andrea, A. Seidman, L. Norton, K. Gunnett, J. Falcey, V. Anderson, H. Waksal, J. Mendelsohn, Phase I Studies of Anti–Epidermal Growth Factor Receptor Chimeric Antibody C225 Alone and in Combination With Cisplatin, in Journal of Clinical Oncology, vol. 18, n. 4, febbraio 2000, pp. 904-14, PMID 10673534.
14. Catelijne Stortelers, Souriau Christelle, van Liempt Ellis, van de Poll Monique L M, van Zoelen Everardus J J, Role of the N-terminus of epidermal growth factor in ErbB-2/ErbB-3 binding studied by phage display, in Biochemistry, vol. 41, n. 27, luglio 2002, pp. 8732-41, DOI:10.1021/bi025878c, PMID 12093292.
15. L Wong, Deb T B, Thompson S A, Wells A, Johnson G R, A differential requirement for the COOH-terminal region of the epidermal growth factor (EGF) receptor in amphiregulin and EGF mitogenic signaling (PDF) ^{[collegamento interrotto]}, in J. Biol. Chem., vol. 274, n. 13, marzo 1999, pp. 8900-9, PMID 10085134.
16. I Gout, Dhand R, Panayotou G, Fry M J, Hiles I, Otsu M, Waterfield M D, Expression and characterization of the p85 subunit of the phosphatidylinositol 3-kinase complex and a related p85 beta protein by using the baculovirus expression system, in Biochem. J., 288 (Pt 2), dicembre 1992, pp. 395-405, PMID 1334406.

Bibliografia

Letture di approfondimento

• Boonstra J, Rijken P, Humbel B, et al., The epidermal growth factor, in Cell Biol. Int., vol. 19, n. 5, 1995, pp. 413–30, DOI:10.1006/cbir.1995.1086, PMID 7640657.
• Dvorak B, Epidermal growth factor and necrotizing enterocolitis, in Clinics in perinatology, vol. 31, n. 1, 2004, pp. 183–92, DOI:10.1016/j.clp.2004.03.015, PMID 15183666.
• Howell WM, Epidermal growth factor gene polymorphism and development of cutaneous melanoma, in J. Invest. Dermatol., vol. 123, n. 4, 2004, pp. xx-xxi, DOI:10.1111/j.0022-202X.2004.23308.x, PMID 15373802.

Altri progetti

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Collegamenti esterni

• (EN) Fattore di crescita dell'epidermide sul Human Protein Reference Database.
• (EN) MeSH Epidermal Growth Factor
• (EN) Modello dell'EGF su BioModels database