microscopic image of blood vessels

VEGFとは何か？

血管内皮細胞増殖因子（VEGF）は強力な増殖および血管新生性サイトカインです。内皮細胞の増殖と生存を刺激し、血管新生と血管透過性を促進します。血管化組織において発現するVEGFは、正常および病理学的な血管新生で重要な役割を果たします。VEGFが腫瘍転移および眼内新血管症候群の誘導に関与していることは、多くの証拠から明らかです。

PDGFとは何か？

血小板由来成長因子（PDGF）はジスルフィド結合した二量体成長因子です。PDGFは、平滑筋細胞、結合組織細胞、骨および軟骨細胞、一部の血液細胞など、さまざまな種類の細胞に対して強力な細胞分裂促進因子となります。血小板α顆粒に保存されており、血小板活性化時に放出されます。PDGFは、過形成、走化性、胚性ニューロンの発達、呼吸管上皮細胞の発達など、多くの生物学的プロセスに関与しています。

VEGFとPDGFの生化学的性質

VEGF/PDGFスーパー遺伝子ファミリーの成長因子は、8つの保存されたシステイン残基がジスルフィド結合二量体を形成していることが特徴です。代表的な2つの例を以下に示します。

ヒトVEGF165は、2つの165アミノ酸ポリペプチド鎖を構成する38.2 kDaのジスルフィド結合ホモ二量体タンパク質です。

ヒトPDGF-ABは26.4 kDaのジスルフィド結合ヘテロ二量体であり、1つのα鎖と1つのβ鎖（総数234のアミノ酸）から成ります。

生物医学研究におけるVEGFのアプリケーション

VEGF組み換えタンパク質は、多様な研究分野で使用されます。例えば、組み換えVEGF-165は次の用途で使用されています：

VEGFの特性

VEGFは、fms様チロシンキナーゼ（FLT-1）、KDR遺伝子産物（KDRのマウスホモログはFLK-1遺伝子産物）、およびFLT4遺伝子産物の3つの受容体を介してシグナルを伝達します。

VEGFファミリーの特性の表

表1.VEGFタンパク質、組織内の発現と機能、および受容体

 

VEGF名称、同義語式（一部抜粋）機能受容体（選択リスト）
VEGF-A121血管透過性因子（VPF）すべての血管組織血管新生、内皮細胞増殖を誘導、細胞移動、破骨細胞形成VEGFR-1、-2
VEGF-A145血管透過性因子（VPF）すべての血管組織血管新生、内皮細胞増殖を誘導、脈管形成、血管の透過化、破骨細胞形成VEGFR-1、-2、HSPG、ニューロピリン-1
VEGF-A165血管透過性因子（VPF）すべての血管組織血管新生、内皮細胞増殖を誘導、脈管形成、血管の透過化、破骨細胞形成VEGFR-1、-2、HSPG、ニューロピリン-1、-2
VEGF-A189血管透過性因子（VPF）すべての血管組織血管新生、内皮細胞の増殖と移動を誘導HSPG、ニューロピリン-1、-2
VEGF-A206血管透過性因子（VPF）すべての血管組織未定HSPG、ニューロピリン-1、-2
VEGF-B167 VEGF関連因子（VRF）心臓、骨格筋、血管平滑筋細胞胚の血管新生VEGFR-1、ニューロピリン-1
VEGF-B186 VEGF関連因子（VRF）心臓、骨格筋、血管平滑筋細胞胚の血管新生VEGFR-1、ニューロピリン-1
VEGF-C、VEGF-2、血管内皮増殖因子関連タンパク質（VRP）、FLT4リガンド神経内分泌器官、肺、心臓、腎臓、血管平滑筋細胞リンパ血管新生および腫瘍血管新生VEGFR-2、-3、ニューロピリン-2
VEGF-D、c-Fos誘導成長因子（FIGF）神経内分泌器官、肺、心臓、腎臓、血管平滑筋細胞リンパ血管新生および腫瘍血管新生VEGFR-2、-3
VEGF-E（ORFウイルス）ウイルス由来内皮増殖、血管透過性、血管新生を誘導VEGFR-2、ニューロピリン-1（NZ2-VEGF-E変異体と結合）
VEGF-F（ヘビ毒）ヘビ毒内皮増殖、血管透過性、血管新生を誘導VEGFR-2
PlGF-1胎盤成長因子-1、PGFL、PGF、PIGF胎盤、甲状腺、肺、甲状腺腫血管新生、単球に対する走化性、創傷治癒、腫瘍形成VEGFR-1
PlGF-2胎盤成長因子-2、PGFL胎盤、甲状腺、肺、甲状腺腫血管新生、単球に対する走化性、創傷治癒、腫瘍形成VEGFR-1、ニューロピリン-1、ニューロピリン-2
PlGF-3胎盤成長因子-3、PGFL胎盤血管新生、単球に対する走化性、創傷治癒、腫瘍形成VEGFR-1
PlGF-4胎盤成長因子-4、PGFL胎盤、甲状腺、肺、甲状腺腫血管新生、単球に対する走化性、創傷治癒、腫瘍形成VEGFR-1

生物医学研究におけるPDGFのアプリケーション

  • PDGF-BBは、ERK経路を介した幹細胞の細胞増殖と骨形成分化を促進します
  • PDGF-BBは、ERK経路を介した幹細胞の細胞増殖と骨形成分化を促進します
  • PDGF-AAの添加は、真皮乳頭細胞のin vitroで機能をサポートします。

PDGFの特質

PDGFで使用されるシグナル伝達受容体は異なる2つが同定されており、PDGFR-αおよびPDGFR-βと名付けられています。PDGFR-αは、3つのPDGF形態のそれぞれに対する高親和性の受容体です。一方、PDGFR-βはPDGF-BBとPDGF-ABのみと相互作用します。

PDGFファミリーの特性表

表2.PDGFタンパク質、組織内の発現と機能、および受容体

PDGF名称、同義語式（一部抜粋）機能受容体（選択リスト）
PDGF-AA神経膠腫由来成長因子（GDGF）、骨肉腫由来成長因子（ODGF）α顆粒、血小板活性化時に放出細胞分裂促進因子、過形成、細胞移動、胚性ニューロンの発生、血管新生PDGFR-α
PDGF-BB神経膠腫由来成長因子（GDGF）、骨肉腫由来成長因子（ODGF）心臓、脳（黒質）、胎盤、胎児腎臓細胞分裂促進因子、過形成、細胞移動、胚性ニューロンの発生、血管新生PDGFR-α、PDGFR-β
PDGF-AB神経膠腫由来成長因子（GDGF）、骨肉腫由来成長因子（ODGF）α顆粒、血小板活性化時に放出細胞分裂促進因子、過形成、細胞移動、胚性ニューロンの発生、 血管新生PDGFR-α、PDGFR-β
PDGF-CCファロテイン、脊髄由来成長因子（SCDGF）網膜色素上皮、卵管、腎臓の血管平滑筋細胞、血小板、前立腺、精巣、子宮細胞分裂促進因子、過形成、細胞移動、胚発生、血管新生PDGFR-α
PDGF-DD虹彩発現成長因子（IEGF）、脊髄由来成長因子B（SCDGF-B）心臓、膵臓、副腎、卵巣、胎盤、肝臓、腎臓、前立腺、精巣、小腸細胞分裂促進因子、過形成、細胞移動、胚発生、血管新生PDGFR-β
参考文献
  1. Lechertier T, Reynolds LE, Kim H, et al.(2020) Pericyte FAK negatively regulates Gas6/Axl signalling to suppress tumour angiogenesis and tumour growth.Nat Commun 11: 2810. 
  2. Bruveris FF, Ng ES, Stanley EG, et al.(2021) VEGF, FGF2, and BMP4 regulate transitions of mesoderm to endothelium and blood cells in a human model of yolk sac hematopoiesis.Exp Hematol 103:30-39.e2. 
  3. Kazlauskas, A (2017) PDGFs and their receptors.Gene 614:1–7. 
関連製品
組み換えVEGFタンパク質 VEGF抗体
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