胰岛素样生长因子的理化性质

胰岛素样生长因子的理化性质

IGFs家族由两种低分子多肽(IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ)、两类特异性受体及六种结合蛋白组成。IGF-Ⅰ是一个有70个氨基酸的单链碱性蛋白，分子量7649Da，耐热；而IGF-Ⅱ则为一含67个氨基酸的单链弱酸性蛋白，分子量为7471Da,对0.1%SDS稳定。两者70%以上同源，与人类胰岛素原的结构和功能约50%相似。IGFs的生物学功能是通过与特异性的靶细胞表面的受体结合而实现的。已发现结构完全不同的两种IGF受体：IGF-Ⅰ受体和IGF-Ⅱ受体(即甘露糖-6磷酸受体)分别又称Ⅰ型受体，Ⅱ型受体。前者结构与胰岛素受体(Insulin receptor,Ir)相似，由α和β两个亚基构成α2β2四聚体的糖蛋白，α亚基是配体结合部位，β亚单位具有内在的酪氨酸激酶活性而无酪氨酸酶活性。IGF及胰岛素(Insulin,Ins)对IGF受体亲和力大小顺序为：对Ir表现为Ins>IGF-Ⅰ>IGF-Ⅱ；对IGF-Ⅰ受体：IGF-Ⅰ>IGF-Ⅱ>Ins；对IGF-Ⅱ受体：IGF-Ⅱ>IGF-Ⅰ，而Ins与之无交叉反应。
IGFs与其它的生长因子不同，在细胞外液、细胞培养液中都与特异性的结合蛋白(Binding Proteins,BPs)结合，以无活性的复合物形式存在。到目前为止，已发现6种IGFBP1，2，3，4，5，6，其特征性的结构构成了一个相关性分泌蛋白家族，均为低分子肽类，50%结构相似。它们与两种IGF都具高亲和力，而不与胰岛素结合。在血液及组织液中以IGFBP3含量最高，循环中约80%以上的IGF与IGFBP3结合而成150kDa的三分子复合体(一个不稳定酸亚单位，一个结合亚单位和IGF肽)。IGFBP2,5,6与IGF-Ⅱ有较高的亲和力，IGFBP1，3，4与IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ亲和力相似。IGFBP具有延长循环水平的IGF半衰期和稳定IGF血清浓度的作用。正常情况下，IGF与其结合蛋白的亲和力大于或近似等于与其受体的结合，加之高亲和力受体低表达，使少量游离IGF与大量IGF/IGFBP复合物处于平衡状态。认为至少有三种机制参与了IGF激活：(1)平行移动。在特殊情况下如生长发育阶段或机体受损时，高亲和力受体大量表达，竞争IGF，使其与结合蛋白分离；(2)IGF或IGFBP的化学修饰，例如磷酸化，使两者亲和力下降，复合物解离；(3)结合蛋白的水解酶特异性水样IGFBP，释放出游离的IGF。