생물학적 기능 및 작용 메커니즘
Tβ4는 인체의 주요 액틴 조절 분자 중 하나이며 다양한 생물학적 기능을 가지고 있습니다., 조직 재생에 중요한 역할을 하는, 중수, 상처 치유, 액틴 균형 유지, 종양 발달 및 전이, 세포사멸, 염증, 혈관신생, 모낭 발달, 및 기타 생리학적, 병리학적 과정.
원천: 치과 전화선
- 액틴 조절 인자: 액틴은 약 10% 비 근육 세포의 전체 단백질 중 하나이며 세포 구조에 필요한 필수 구성 요소입니다., 세포 운동, 그리고 상처 치유. 세포 내 Tβ4의 존재는 모든 액틴 단량체를 격리하고 액틴 중합 및 해중합 조절에 참여하기에 충분합니다.. Tβ4는 액틴 단량체에 결합할 수 있습니다. 1:1 비율, F-액틴 중합체의 형성을 방지. 액틴에 대한 Tβ4의 결합은 결합수의 해리를 동반합니다.. Tβ4의 C-말단은 액틴 His-40에 결합합니다., 액틴 단량체의 구조 변화를 유발합니다.. Tβ4 분자는 액틴 결합 도메인을 포함합니다 (잠김), 주요 정전기 접촉 부위는. N-말단 단편은 입체 장애를 통해 액틴 중합을 억제할 수 있습니다.. 혼자 연기할 때, Tβ4는 액틴 중합 및 액틴의 뉴클레오티드 교환을 억제할 수 있습니다.. 이는 다른 액틴 결합 단백질의 역할과 대조됩니다., 윤곽, ADP와 ATP의 교환을 촉진합니다., 액틴 조립 가속화. [1][2]Tβ4와 Profilin은 상승적으로 액틴 조립을 조절할 수 있습니다. Tβ4는 G-액틴과 F-액틴 사이의 전환을 조절할 수 있습니다. Tβ4의 농도가 다음과 같이 보고되었습니다. 300 이동성이 높은 혈액 세포의 pmol, Tβ4가 G-액틴에 결합하는 데 필요한 농도는 20 pmol. 집중력이 높아지면서, Tβ4는 F-actin의 해중합 능력을 감소시킵니다.. 이것이 Tβ4가 세포 미세필라멘트 시스템의 기능을 조절하는 이유일 수 있습니다..
내피 세포 이동 및 혈관 신생 촉진: 닭융모요막을 이용한 연구 (캠) 혈관신생 모델은 내피 세포가 관형 구조로 분화될 때, Tβ4의 mRNA 함량은 5배 증가합니다., Tβ4를 이용한 형질감염은 내피 세포 클론에서 관형 구조의 형성을 가속화합니다. 추가적으로, 연구에 따르면 Tβ4는 트랜스글루타미나제에 의해 매개되는 피브린 및 콜라겐과 상호작용할 수 있음이 밝혀졌습니다. (인자 XIIIa) 혈액 응고 과정에서 중요한 역할을 합니다.. 뿐만 아니라, 노화된 당뇨병 쥐를 대상으로 한 전층 피부 손상 실험에서, Tβ4는 넓은 부위의 피부 상처와 깊은 화상의 치유를 가속화할 수 있습니다., 피부와 각막 회복 촉진, 상처 치유를 가속화하는 능력을 입증합니다..
세포 사멸 억제: Tβ4는 염화벤잘코늄이나 에탄올과 같은 부식성 물질에 의해 손상된 각막 상피세포에 상당한 보호 효과가 있습니다.. Tβ4 유전자 발현의 상향 조절은 세포의 저산소증 저항성을 향상시키는 데 유익합니다.[2][3]
주요 염증 분자의 하향 조절: 상처 치유는 세 가지 단계로 나눌 수 있는 복잡한 생물학적 과정입니다.: 염증, 세포 증식, 그리고 조직 리모델링, 각 단계에서 관련 단백질의 유전자 발현이 상향 조절된 다음 하향 조절됩니다.. 만성 상처의 경우, 이 규제 과정은 연령과 같은 요인으로 인해 중단될 수 있습니다., 기저질환, 그리고 면역억제제, 염증 분자의 과도한 생성으로 이어짐, 과도한 염증, 세포 증식과 조직 리모델링을 방해합니다.. 연구에 따르면 Tβ4는 자유 라디칼 수준을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났습니다., 지질 과산화를 늦추다, IL-1과 같은 염증성 사이토카인의 생성을 억제합니다., 대식세포 염증성 단백질 1α (MIP1α), MIP1β, 단핵구 화학주성 단백질-1 (MCP-1), 트롬복산 및 프로스타글란딘 2α 수준 감소, 그로 인해 염증이 완화된다. 그러므로, 분절성 장염 및 근육 위축과 같은 염증성 질환의 치료에 사용될 수 있습니다..
성체 심외막 줄기세포 분화 자극: Tβ4는 관상동맥 발달의 다양한 측면에서 중요한 역할을 하며 정지 성체 마우스 심외막 이식편의 성장을 크게 자극할 수 있습니다., 섬유아세포의 다능성 회복, 평활근 세포, 내피 세포, 그리고 그들의 차별화를 유도하는 것.[1][2] 심장에서 Tβ4 유전자의 녹아웃은 Tβ4의 혈관신생 절단 생성물 수준의 상당한 감소를 초래합니다. (AcSDKP). AcSDKP 주입으로 심장을 회복할 수는 없지만, 이는 성체 마우스 심외막 전구 세포의 내피 세포로의 분화를 크게 향상시킬 수 있습니다. 이는 Tβ4와 AcSDKP가 관상동맥 및 혈관신생의 강력한 자극제임을 시사합니다., Tβ4로 유도된 성체 마우스 심외막 세포는 혈관 재생의 원천이 될 수 있습니다, 심장 손상 후 낮은 수준에서 손상된 혈관계의 지속적인 재생을 유도합니다..
모낭 발달 자극: Tβ4는 마이그레이션을 촉진합니다, 분화, 모낭줄기세포의 세포외기질 재구성, 이를 통해 모발 성장을 조절합니다.. 쥐와 생쥐를 대상으로 한 연구에 따르면 모발 성장 주기 동안, 벌지 영역에서 유래한 모낭 각질세포의 특정 하위 집합은 Tβ4를 고도로 공동 발현합니다., 피부 줄기세포는 모낭의 돌출부에도 존재합니다.. Tβ4 농도가 나노몰 수준인 경우, 줄기세포의 이동과 분화가 강화됩니다., Tβ4의 존재는 또한 매트릭스 메탈로프로테이나제-2의 발현과 분비를 증가시킵니다. (MMP-2), 세포외 기질 분해 효소.
종양 형성과의 관계: 다양한 종양 세포에서 Tβ4 유전자의 상향 조절이 관찰되었습니다, 갑상선 수질암을 포함한, 대장암, 고도의 악성 흑색종, 유방암, 구강 편평 세포 암종. Tβ4는 혈관 내피 성장 인자의 발현을 효과적으로 유도할 수 있습니다., 혈관 신생을 촉진하고 세포 이동 특성을 활성화합니다., 종양 악성 종양으로 이어지는. Tβ4 발현의 상향 조절은 E-cadherin 발현의 하향 조절을 초래합니다, 세포 접착력 약화, 매트릭스 메탈로프로테이나제의 발현 증가, 암세포에 성장 이점과 침습적 특성 제공, 그래서 악성종양에 기여한다. Tβ4는 항세포사멸 능력을 가지고 있습니다., Tβ4의 발현 증가는 세포 사멸의 정도를 감소시킬 수 있습니다, 아마도 Tβ4가 시토크롬 C의 방출을 억제하고 세포사멸 과정의 시작을 방해하기 때문일 수 있습니다., 이는 악성 종양의 또 다른 중요한 특징입니다..
각막수복 촉진: 티모신 β4는 다양한 각막 손상 모델에서 상처 치유를 촉진하고 특정 주요 사이토카인의 생성을 조절하는 능력을 입증했습니다.. 연구에 따르면 티모신 β4는 매트릭스 메탈로프로테이나제의 발현을 감소시킬 수 있습니다., 세포외 기질 리모델링 촉진, 사이토카인을 활성화시켜. 구체적으로, 매트릭스 메탈로프로테이나제의 활성을 억제합니다., 티모신 β4 처리된 피부 손상 모델에서 도출된 결론과 반대. [1][2][3]이는 조직 복구 과정에서 특정 효소의 조절 경로가 상향 조절되거나 하향 조절될 수 있음을 시사합니다..
준비 방법
현재, 티모신 베타의 두 가지 주요 공급원이 있습니다. 4 (TV4) 임상 및 연구 환경에서 사용됨: 소 흉선 추출 및 화학 합성. 소 흉선에서 Tβ4를 추출하는 것은 비용이 많이 들 뿐만 아니라 재료 가용성 및 추출 기술에 의해 제한됩니다., 순도가 낮고 함량이 낮습니다.. 불순물이 존재하면 많은 문제가 발생합니다., 특히 소의 바이러스 수가 증가하는 것을 고려하면, 추출 과정을 복잡하게 만드는. 유전공학의 발달로, Tβ4를 생산하기 위해 유전 공학 방법을 활용하는 것은 새로운 방향이 될 것입니다. 우리 연구실에서는, 우리는 Tβ4를 효율적으로 발현하는 형질전환 식물을 얻기 위해 식물에서 인공적으로 합성된 Tβ4의 직렬 발현을 수행할 계획입니다.. 자연 추출된 Tβ4와 비교, 형질전환 식물을 사용하여 생산된 Tβ4는 생체 활성이 더 높다는 장점이 있습니다., 더 높은 순도, 그리고 부작용도 적다. 추가적으로, 생산 비용 절감을 위한 최적의 접근 방식을 나타냅니다., 오염 최소화, 대규모 생산이 가능해지고.[3]
배경
티모신 베타 4 으로 구성된 펩타이드이다. 43 등전점을 갖는 아미노산 잔기 5.1 포유류에 고도로 보존되어 있습니다.. 핵단백질이 아닌 세포질 단백질이다., 티모신 알파 또는 유사한 티모신과 달리. [2][3]티모신 베타 4 다양한 생리적 기능에 관여합니다, 면역기능을 포함한, 신경계 발달, 상처 치유, 액틴 단백질 기능.
티모신 알파 또는 유사한 티모신과 달리, 티모신 베타 4 핵단백질이 아닌 세포질 단백질이다.. 소수성 아미노산이 적고 Lys-Lys-Xaa-Lys 구조 영역을 포함하지 않습니다.. 화학 구조 연구에 따르면 티모신 베타는 4 단일 체인으로 존재하고 기능합니다.. 잔기 사이에 내부 반복 영역이 있습니다. 31-43 그리고 18-30, 6개의 동일한 아미노산으로 이루어진. 잔기 사이에는 두 개의 고도로 나선형 영역이 있지만 4-12 그리고 32-40, 티모신 베타 4 프롤린 전환을 형성하지 않습니다. 생물학적 분포와 발현 측면에서, 티모신 베타 4 처음에는 흉선에서 정제되었습니다.. 그러므로, 처음에는 초기 단계 T 세포 성숙에 작용하는 흉선 호르몬으로 여겨졌습니다.. 하지만, 티모신 베타 4 다른 조직에도 널리 존재, 장기, 그리고 세포, 비장에서 가장 높은 수준으로 발견됨, 흉선, 폐, 및 복막 대식세포, 그 다음은 뇌, 간, 신장, 고환, 그리고 마음. 섬유아세포와 같은 비세망내피계 세포도 티모신 베타를 합성할 수 있습니다. 4. 흉선세포는 티모신 베타 수치가 7배 더 높습니다. 4 흉선 간질 세포보다 mRNA, 그리고 티모신 베타 4 다양한 혈액 세포 유형에서 발현이 관찰됩니다.. 티모신 베타에 관한 연구 4 cDNA는 신호 펩타이드가 부족하다는 것을 보여주었습니다..[1] 체내에는 신호 펩타이드가 부족한 분비 단백질도 있지만, 인터루킨-1과 같은 (IL-1) 및 내피 성장 인자, 전문가들은 여전히 티모신 베타가 4 분비된 단백질이 아닐 가능성이 높으며 특정 기본 세포 기능에 필수적일 가능성이 더 높습니다..
애플리케이션
티모신 베타를 이용한 내피 전구 세포 기능 최적화에 관한 기초 및 응용 연구 4 (TV4)
허혈성 심혈관 질환의 발병률과 사망률은 해마다 증가하고 있습니다., 인간의 건강에 심각한 위협을 가하는. 이들 질병의 발병기전은 매우 복잡하다, 내피 세포 기능 장애는 허혈성 심혈관 질환 발병에 중요한 역할을 합니다.. 성숙한 내피 세포는 내피 손상을 복구할 수 있지만, 재생 능력이 제한되어 있습니다.. 내피 전구 세포 (EPC) 혈관 내피 세포의 전구체 세포의 일종으로 내피 세포로 분화할 수 있는 잠재력을 가지고 있음. 수많은 연구에서 EPC가 혈관 복구 및 혈관신생에 다양한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌습니다.. 하지만, EPC 이식의 임상 적용은 여전히 많은 어려움에 직면해 있습니다.. 여러 심혈관 질환 또는 노화와 같은 위험 요인, 고혈압, 고콜레스테롤혈증, 당뇨병은 순환하는 EPC의 수를 감소시키고 그 기능을 손상시킬 수 있습니다., 허혈성 심혈관 질환에서의 적용을 크게 제한합니다.. 그러므로, EPC의 기능을 개선하는 것은 미래의 EPC 이식 치료를 위한 중요한 전략이 될 것입니다.[1][2]
티모신 베타 4 (TV4), 저분자량 단백질로 구성된 43 아미노산 잔기, 혈관신생과 같은 다양한 생물학적 반응을 중재하는데 관여합니다., 상처 치유, 및 염증 조절. 우리의 이전 연구에서는 Tβ4가 인간 말초 혈액 EPC의 증식과 이동을 향상시키면서 세포 사멸과 노화를 억제할 수 있음을 발견했습니다.. Tβ4는 EPC의 혈관 신생 능력을 크게 증가시킵니다., 최대 효과와 용량 의존적 관계를 보여줌 1000 /mL (대조군에 비해, 33.33±1.86 대 18.34±2.02, 피<0.05). 웨스턴 블롯 분석에 따르면 Tβ4는 Akt Ser473 및 eNOS Ser1177의 인산화를 촉진합니다., 또한 용량 의존적 관계를 나타냄. Akt siRNA와 eNOS siRNA는 모두 EPC에 대한 Tβ4의 혈관신생 촉진 효과를 크게 억제합니다..
- 피부 상처 치료
- 심혈관 및 뇌혈관 손상의 치료
- 안과 부상의 치료
- 기타 애플리케이션
생물학적 기능으로 인해, 내피 세포 이동 촉진을 포함하여, 세포 사멸 방지, 항염증 효과, 모낭 발달 촉진, Tβ4는 또한 스킨케어에서 상당한 잠재력을 보여줍니다., 피부 노화 방지, 그리고 모발 재성장 촉진, 건강 관리의 다른 측면 중에서.
