GDF2

GDF2
GDF2
PDB 1zkz EBI.png
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭GDF2, BMP-9, BMP9, HHT5, 성장 차별화 요인 2
외부 IDOMIM: 605120 MGI: 1321394 호몰로진: 32299 GeneCard: GDF2
직교체
종인간마우스
엔트레스

2658

12165

앙상블

ENSG00000263761

ENSMUSG00000072625

유니프로트

Q9UK05

Q9WV56

RefSeq(mRNA)

NM_016204

NM_019506

RefSeq(단백질)

NP_057288

NP_062379

위치(UCSC)Cr 10: 47.32 – 47.33MbCr 14: 33.66 – 33.67Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

BMP(골격형성 단백질)-9로도 알려진 성장 분화 인자 2(GDF2)는 인간에서 GDF2 유전자에 의해 암호화된 단백질이다.[5]GDF2는 변형성장인자 베타 슈퍼패밀리에 속한다.

구조

GDF2 contains an N-terminal TGF-beta-like pro-peptide (prodomain) (residues 56–257) and a C-terminal transforming growth factor beta superfamily domain (325–428).[6] GDF2 (BMP9) is secreted as a pro-complex consisting of the BMP9 growth factor dimer non-covalently bound to two BMP9 prodomain molecules in an open-armed conformation.[7]

함수

GDF2는 배아 기저 뇌전두철린 뉴런(BFCN)이 아세틸콜린이라는 신경전달물질에 반응하는 능력을 유도하고 유지하는 역할을 하는데, BFCN은 학습, 기억, 주의의 과정에 중요하다.[8]GDF2는 BFCN의 성숙을 위해서도 중요하다.[8]최근에 GDF2의 또 다른 역할이 제안되었다.GDF2는 간세포(헤파테모세포)에 있는 헤피딘(항균 성질을 가진 양이온 펩타이드)의 강력한 유도제로 철분 대사를 조절할 수 있다.[9]GDF2의 생리학적 수용체는 TGF-베타 수용체 계열의 내피성별 I형 수용체인 활성수용체 유사키나아제1, AK1(ACVRL1)이다.[10]TGF-베타 수용체 복합체를 이루는 I형 막 당단백질인 엔도글린은 GDF2/BMP-9 결합용 ALK1의 공동수용체다.ALK1과 엔도글린의 돌연변이는 유전성 출혈성 텔랑게릭타시아(HHT)를 유발하는데, 이는 드물지만 생명을 위협하는 유전적 질환으로 인체의 여러 조직과 장기에 비정상적인 혈관 형성을 초래한다.[11]

GDF2는 체내 직교 골 형성을 유도하는 가장 강력한 BMP 중 하나이다.대부분의 BMP의 차단기인 BMP3는 GDF2에 영향을 주지 않는 것으로 보인다.[12]

GDF2는 골수 혈통으로 중피줄기세포(MSC)의 분화를 유도한다.GDF2 대상 HYE1의 스마드 신호통로는 이를 상향 조절하여 차별화를 유도한다.[13]HYE1의 증강표현은 세포의 광물화를 증가시킨다.RUNX2는 GDF2에 의해 규제되고 있는 또 다른 요인이다.이 인자는 골수성 분화에 필수적인 것으로 알려져 있다.[14]

상호작용

골형성 단백질(BMP)의 신호 복합체는 높은 친화력 타입 I 수용체(ALK1-7)를 가진 리간드 결합부터 시작하여 타입 II 수용체(ActRIIA, ActRIIB, BMPRII)를 모집한다.첫 번째 수용체 키나제 영역은 피폭된 수용체 키나제 영역에 의해 트랜스인스포릴화 되어 타입 II 수용체 키나제 영역을 활성화한다.[15]GDF2는 BMP에서 가장 높은 친화력으로 ALK1과 ActRIIB를 결합하며, 또한 ACTin A 수용체, I형(ACVR1) 및 다른 II형 수용체 BMPRIII와 ActRIIA도 결합한다.[15][16]GDF2와 BMP10은 TGF-β 슈퍼패밀리의 리간드로, 동일하게 높은 친화력으로 I형과 II형 수용체 모두에 결합할 수 있는 유일한 리간드다.[15]이러한 비차별적인 신호 콤플렉스의 형성은 새로운 메커니즘의 가능성을 열어준다.ActRIIB의 발현 수준이 낮은 세포형에서 GDF2는 ALK1에 대한 친화력으로 인해 여전히 신호를 보낸 다음, 타입 II 수용체와 함께 복합체를 형성할 수 있다.[15]

어소시에이트 병

GDF2의 돌연변이는 유전성 출혈성 말단소증과 표현적으로 중첩된 혈관 질환 환자에게서 확인되었다.[17]

신호

다른 BMP와 마찬가지로 GDF2 수용체 결합은 R-Smad1,5,8의 인산화를 유발한다.이 경로의 활성화는 간세포와 HCC 세포를 포함하여 현재까지 분석된 모든 세포 유형에 기록되어 있다.[18][19]GDF2는 또한 서로 다른 내피 세포 유형에서 Smad-2/Smad-3 인산화를 유발한다.[20][21]

GDF2의 또 다른 경로로는 유도 비수평적 경로가 있다.GDF2에서는 이러한 경로에 대해 거의 알려져 있지 않다. GDF2는 중피생성세포(MPC)의 골인성 분화에서 JNK를 활성화한다.또한 GDF2는 de Smad 경로를 변조하는 p38과 ERK 활성화를 유발하며, p38은 Smad 1,5,8의 인산화율을 GDF2에 의해 증가시키는 반면 ERK는 반대의 효과를 가진다.[21]

GDF2에 의해 유발된 전사 인자 p38 활성화는 골육종 세포,[22] 제대혈 단세포에서 파생된 인간 골세포,[23] 치경모낭 줄기세포와 같은 다른 세포 유형에서 문서화되었다.[24]

참조

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