血小板衍生生长因子 D; PDGFD

  • 脊髓衍生生长因子 B;SCDGFB
  • 虹膜表达的生长因子;IEGF

HGNC 批准的基因符号:PDGFD

细胞遗传学位置:11q22.3 基因组坐标(GRCh38):11:103,907,188-104,164,146(来自 NCBI)

▼ 描述

PDGF 家族的成员,例如 PDGFD,是二硫键二聚体蛋白,参与发育和生理过程,以及癌症、纤维化疾病和动脉硬化(LaRochelle 等,2001)。

▼ 克隆和表达

Bergsten 等人(2001),拉罗谢尔等人(2001)和 Hamada 等人(2001)孤立克隆PDGFD。推导的 370 个氨基酸蛋白包含 N 端疏水信号序列,随后是 CUB 结构域、铰链区和 C 端 PDGF/VEGF(192240) 同源结构域。PDGFD 在残基 22 和 23 之间有一个信号肽酶切割位点,在其核心 PDGF 结构域中有一个 N-糖基化位点。它与 PDGFC(608452) 具有 43% 的氨基酸同一性。滨田等人(2001) 还分离出了一种 PDGFD 剪接变体,该变体编码在 CUB 结构域之前缺少 6 个氨基酸的蛋白质。

Bergsten 等人使用 Northern blot 分析(2001)检测到4.0-kb PDGFD转录物在心脏、胰腺和卵巢中高表达,在胎盘、肝、肾、前列腺、睾丸、小肠、脾和结肠中表达较低。在脑、肺和骨骼肌中未检测到表达。伯格斯滕等人(2001)计算出成熟的分泌型 348 个氨基酸的 PDGFD 蛋白的分子量为 40.3 kD。然而,体外翻译的 PDGFD 通过 SDS-PAGE 迁移,表观分子量为 90 kD,表明 PDGFD 与其他 PDGF 一样,形成二硫键连接的同二聚体。对第 14.5 天小鼠胚胎的免疫组织化学分析检测到发育中的心脏、肺和肾脏以及一些肌肉衍生物中存在强烈的 Pdgfd 染色。

LaRochelle 等人使用实时定量 PCR(2001)确定PDGFD在肾上腺中高表达,在胰腺、脂肪组织、心脏、胃、膀胱、气管、乳腺、卵巢和睾丸中中等表达。PDGFD 通过转染的人胚胎肾细胞分泌到培养基中。在非还原条件下,二聚体蛋白的表观分子量为84 kD。在还原条件下,单体的表观分子量为35 kD。

Changsirikulchai 等人使用免疫组织化学分析(2002) 检查了胎儿和成人肾脏中 PDGFD 的表达。在发育中的肾脏中,PDGFD首先由发育中肾单位的逗号形和S形结构的上皮细胞表达,并且在肾小球分化后期的内脏上皮细胞中表达最为一致。在正常成人肾脏中,PDGFD由内脏上皮细胞表达。在动脉平滑肌细胞、动脉硬化血管的一些新内膜平滑肌细胞和髓质直肠平滑肌细胞中持续表达。PDGFD 在一些受损肾小管的基底外侧膜上表达,这些肾小管位于衰老肾脏中经常遇到的慢性肾小管间质损伤区域。

雷等人(2005) 发现哺乳动物眼中 PDGFD 的表达具有组织特异性。在眼前段,它局限于虹膜和睫状体,而在视网膜中,它仅限于外丛状层。

▼ 基因功能

Bergsten 等人(2001) 发现 PDGFD 在通过有限的蛋白水解激活后结合 PDGFR-β(PDGFRB; 173410)。它不与 PDGFR-α(PDGFRA; 173490) 或几种 VEGF 受体(参见 FLT1; 165070) 相互作用,并且在蛋白水解激活之前不结合 PDGFRB。在体外和人包皮成纤维细胞中,活化的PDGFD以剂量依赖性方式刺激PDGFRB的酪氨酸磷酸化。PDGFRA 仅被 PDGFD 轻微磷酸化。伯格斯滕等人(2001) 得出结论,PDGFD 是一种 PDGFRB 特异性激动剂,并且蛋白水解加工(从 N 端 CUB 结构域释放 PDGFD 二聚体的核心结构域)对于揭示核心结构域内的受体结合位点是必要的。

拉罗谢尔等人(2001) 发现重组 PDGFD 诱导 DNA 合成并支持几种仅表达 PDGFRB 的哺乳动物细胞系的生长,但不支持仅表达 PDGFRA 的哺乳动物细胞系的生长。然而,在同时表达 PDGFRB 和 PDGFRA 的细胞中,PDGFD 激活这两种受体。在这些细胞中,PDGFD 诱导 PDGFRA-PDGFRB 异二聚体的形成,导致酪氨酸磷酸化和 PDGFRA 激活。

滨田等人(2001)证明人类PDGFD的两种变体都分泌到转染的中国仓鼠卵巢细胞的培养基中。含有任一变体的培养物上清液刺激小鼠胚胎成纤维细胞的增殖。

Uutela 等人通过在转基因小鼠的皮肤和肌肉中过度表达人 PDGFD(2004) 确定 PDGFD 募集巨噬细胞并升高间质液压力。转基因小鼠伤口愈合的特点是细胞密度增加和巨噬细胞募集增强。当 PDGFD 在骨骼肌或耳朵中表达时,巨噬细胞募集也是特征性反应。PDGFD与VEGFE的联合表达导致VEGFE诱导的血管的周细胞/平滑肌细胞涂层增加,并抑制伴随VEGFE诱导的血管生成的血管渗漏。

兔晶状体来源的细胞将 Pdgfd 分泌到其培养基中。雷等人(2005) 发现这种条件培养基刺激大鼠晶状体外植体和小鼠成纤维细胞的细胞增殖。在大鼠眼前节的器官培养中,针对 Pdgfd 的抗体抑制晶状体上皮细胞增殖。

吕等人(2014) 分析了小鼠和人类之间的差异基因共表达关系,并证明生长因子 PDGFD 在人类而非小鼠皮质生成中由放射状胶质细胞特异性表达。吕等人(2014)还表明PDGFRB的表达域在进化上是不同的,在人类背侧新皮质的生发区高表达,但在小鼠中则不然。在切片培养中对 PDGFD-PDGFRB 信号传导进行药理学抑制会阻止人类新皮质放射状胶质细胞的正常细胞周期进展,但不会阻止小鼠。相反,在发育中的小鼠新皮质中注射重组PDGFD或异位表达组成型活性PDGFRB会增加放射状胶质细胞的比例及其室下分散。

▼ 基因结构

LaRochelle 等人(2001)确定PDGFD基因含有7个外显子。

LaRochelle 等人通过基因组序列分析和辐射杂交分析进行作图(2001) 将 PDGFD 基因定位到染色体 11q22.3。