ఇన్సులిన్-లైక్ గ్రోత్ ఫ్యాక్టర్

From LTRC
3GF1 ఇన్సులిన్-లైక్ గ్రోత్ ఫ్యాక్టర్
మాక్రోమోలిక్యులర్ నిర్మాణం

ఇన్సులిన్-లైక్ గ్రోత్ ఫ్యాక్టర్స్ (IGFs) అనేవి ఇన్సులిన్తో అధిక అనుక్రమ సారూప్యత కలిగిన ప్రోటీన్లు. IGFలు కణాలు తమ శరీరధర్మ వాతావరణంతో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ఉపయోగించే ఒక సంక్లిష్ట వ్యవస్థలో భాగంగా ఉంటాయి. ఈ సంక్లిష్ట వ్యవస్థ (దీనిని తరచుగా IGF "యాక్సిస్" అని పిలుస్తారు) రెండు కణ-ఉపరితల గ్రాహకాలు (IGF1R మరియు IGF2R), రెండు లిగాండ్‌లు (IGF-1 మరియు IGF-2), ఏడు అధిక-అఫినిటీ కలిగిన IGF-బైండింగ్ ప్రోటీన్ల కుటుంబం (IGFBP1 నుండి IGFBP7), అలాగే సంబంధిత IGFBP విచ్ఛిన్నం చేసే ఎంజైమ్‌లు, వీటిని సమిష్టిగా ప్రోటీయేజ్‌లు అని పిలుస్తారు.

IGF-1/GH యాక్సిస్

IGF "యాక్సిస్"ను సాధారణంగా గ్రోత్ హార్మోన్/IGF-1 యాక్సిస్ అని కూడా పిలుస్తారు. Insulin-like growth factor 1 (సాధారణంగా IGF-1 అని లేదా కొన్నిసార్లు Roman numerals ఉపయోగించి IGF-I అని పిలుస్తారు) ప్రధానంగా growth hormone (GH) ప్రేరణ ఫలితంగా కాలేయం ద్వారా స్రవించబడుతుంది. IGF-1 సాధారణ శరీరధర్మ నియంత్రణకు, అలాగే cancerతో సహా అనేక వ్యాధి స్థితిలకు ముఖ్యమైనది. IGF యాక్సిస్ కణ విభజనను ప్రోత్సహించడంలో మరియు కణ మరణాన్ని (apoptosis) నిరోధించడంలో పాత్ర పోషిస్తుందని నిరూపించబడింది.

Insulin-like growth factor 2 (IGF-2, కొన్నిసార్లు IGF-II) ప్రారంభ అభివృద్ధికి అవసరమైన ప్రాథమిక గ్రోత్ ఫ్యాక్టర్ అని భావిస్తారు, అయితే గరిష్ట పెరుగుదలను సాధించడానికి IGF-1 వ్యక్తీకరణ అవసరం. ఎలుకలలో జీన్ నాకౌట్ అధ్యయనాలు దీనిని ధృవీకరించాయి, అయినప్పటికీ ఇతర జంతువులు ఈ జన్యువుల వ్యక్తీకరణను విభిన్న మార్గాల్లో నియంత్రించే అవకాశం ఉంది. IGF-2 ప్రధానంగా పిండం దశలో పనిచేసినప్పటికీ, ఇది మెదడు, కాలేయం మరియు మూత్రపిండాల వంటి అవయవాల అభివృద్ధికి మరియు పనితీరుకు కూడా అవసరం.[1]

రక్తప్రసరణలో GH మరియు IGF-1 స్థాయిలలో మార్పులకు కారణమయ్యే కారకాలలో వ్యక్తి యొక్క జన్యు నిర్మాణం, రోజు సమయం, వయస్సు, లింగం, వ్యాయామ స్థితి, ఒత్తిడి స్థాయిలు, పోషకాహార స్థాయి, బాడీ మాస్ ఇండెక్స్ (BMI), వ్యాధి స్థితి, జాతి, ఈస్ట్రోజెన్ స్థితి మరియు xenobiotic తీసుకోవడం వంటివి ఉన్నాయి.[2][3][4]

IGF-1 నాడీ అభివృద్ధిని నియంత్రించడంలో పాల్గొంటుంది, ఇందులో న్యూరోజెనిసిస్, మైలినేషన్, సినాప్టోజెనిసిస్, మరియు డెన్డ్రిటిక్ బ్రాంచింగ్ మరియు నాడీ దెబ్బతిన్న తర్వాత న్యూరోప్రొటెక్షన్ ఉన్నాయి. పిల్లలలో IGF-I యొక్క పెరిగిన సీరం స్థాయిలు అధిక IQతో సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి.[5]

IGF-1 అపోప్టోసిస్‌ను నియంత్రించడం ద్వారా కోక్లియా అభివృద్ధిని రూపొందిస్తుంది. దీని లోపం వినే శక్తి కోల్పోవడానికి కారణమవుతుంది. దీని సీరం స్థాయి తక్కువ ఎత్తు మరియు తగ్గిన వినికిడి సామర్థ్యాల మధ్య సంబంధాన్ని కూడా కలిగి ఉంటుంది, ముఖ్యంగా 3-5 సంవత్సరాల వయస్సులో మరియు 18 సంవత్సరాల వయస్సులో (లేట్ ప్యూబర్టీ).[6]

IGF గ్రాహకాలు

ప్రధాన వ్యాసం: Insulin-like growth factor receptor IGFలు IGF-1 receptor, insulin receptor, IGF-2 receptor, ఇన్సులిన్-సంబంధిత గ్రాహకం మరియు బహుశా ఇతర గ్రాహకాలతో బంధిస్తాయని తెలుసు. IGF-1 గ్రాహకం "శరీరధర్మ" గ్రాహకం. IGF-1 ఇన్సులిన్ గ్రాహకంతో బంధించే దానికంటే గణనీయంగా ఎక్కువ అఫినిటీతో దీనికి బంధిస్తుంది. ఇన్సులిన్ గ్రాహకం వలె, IGF-1 గ్రాహకం ఒక రిసెప్టర్ టైరోసిన్ కైనేజ్—అంటే గ్రాహకం నిర్దిష్ట టైరోసిన్‌లపై ఫాస్ఫేట్ అణువును చేర్చడం ద్వారా సంకేతాలను పంపుతుంది. IGF-2 గ్రాహకం కేవలం IGF-2తో మాత్రమే బంధిస్తుంది మరియు "క్లియరెన్స్ రిసెప్టర్"గా పనిచేస్తుంది—ఇది ఎటువంటి ఇంట్రాసెల్యులర్ సిగ్నలింగ్ మార్గాలను సక్రియం చేయదు, కేవలం IGF-2ని వేరుచేసే ఏజెంట్‌గా పనిచేస్తుంది మరియు IGF-2 సిగ్నలింగ్‌ను నిరోధిస్తుంది.[7]

IGF-1 ద్వారా ప్రభావితమయ్యే అవయవాలు మరియు కణజాలాలు

అనేక విభిన్న కణజాల రకాలు IGF-1 గ్రాహకాన్ని వ్యక్తపరుస్తాయి కాబట్టి, IGF-1 ప్రభావాలు వైవిధ్యంగా ఉంటాయి. ఇది న్యూరోట్రోఫిక్ కారకంగా పనిచేస్తుంది, న్యూరాన్ల మనుగడను ప్రేరేపిస్తుంది. ఇది ప్రోటీన్ సంశ్లేషణను ప్రేరేపించడం ద్వారా మరియు కండరాల క్షీణతను నిరోధించడం ద్వారా అస్థిపంజర కండరాల హైపర్ట్రోఫీని ఉత్ప్రేరకపరచవచ్చు. ఇది మృదులాస్థి కణాలకు రక్షణగా ఉంటుంది మరియు ఆస్టియోసైట్ల క్రియాశీలతతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది ఎముక కోసం అనాబాలిక్ కారకం కావచ్చు. అధిక సాంద్రతలలో ఇది ఇన్సులిన్ గ్రాహకాన్ని సక్రియం చేయగలదు కాబట్టి, ఇది ఇన్సులిన్ ప్రభావాలను కూడా భర్తీ చేయగలదు.[8] IGF-1 కోసం గ్రాహకాలు వాస్కులర్ స్మూత్ కండరాలలో కనిపిస్తాయి, అయితే ఇన్సులిన్ కోసం సాధారణ గ్రాహకాలు వాస్కులర్ స్మూత్ కండరాలలో కనిపించవు.[9]

IGF-బైండింగ్ ప్రోటీన్లు

IGF-1 మరియు IGF-2 IGF-బైండింగ్ ప్రోటీన్లు అని పిలువబడే ప్రోటీన్ల కుటుంబం ద్వారా నియంత్రించబడతాయి. ఈ ప్రోటీన్లు IGF-1 గ్రాహకానికి బంధించడాన్ని నిరోధించడం ద్వారా IGF చర్యను నిరోధించడం మరియు గ్రాహకానికి చేరవేయడంలో సహాయపడటం మరియు IGF హాఫ్-లైఫ్‌ను పెంచడం ద్వారా IGF చర్యను ప్రోత్సహించడం వంటి సంక్లిష్ట మార్గాల్లో IGF చర్యను మాడ్యులేట్ చేయడంలో సహాయపడతాయి. ప్రస్తుతం, ఏడు వర్గీకరించబడిన IGF బైండింగ్ ప్రోటీన్లు (IGFBP1 నుండి IGFBP7) ఉన్నాయి. IGFBPs IGFలను నియంత్రించే సామర్థ్యంతో పాటు ముఖ్యమైన పాత్రలను పోషిస్తాయని సూచించే గణనీయమైన డేటా ప్రస్తుతం ఉంది. IGF-1 మరియు IGFBP-3 GHపై ఆధారపడి ఉంటాయి, అయితే IGFBP-1 ఇన్సులిన్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. ఇన్సులిన్ లోపం ఉన్నప్పుడు కాలేయం నుండి IGFBP-1 ఉత్పత్తి గణనీయంగా పెరుగుతుంది, అయితే ఇన్సులిన్ ద్వారా బయోయాక్టివ్ IGF-1 యొక్క సీరం స్థాయిలు పెరుగుతాయి.[10]

IGF ద్వారా ప్రభావితమయ్యే వ్యాధులు

ఇటీవలి ఆసక్తికరమైన అధ్యయనాలు ఇన్సులిన్/IGF యాక్సిస్ వృద్ధాప్యంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుందని చూపిస్తున్నాయి.[11] నెమటోడ్లు, ఫ్రూట్-ఫ్లైస్, మరియు ఇతర జీవులు క్షీరదాల ఇన్సులిన్‌కు సమానమైన జన్యువును నాకౌట్ చేసినప్పుడు ఎక్కువ కాలం జీవిస్తాయి. ఈ పరిశోధనను క్షీరదాలకు అనుసంధానించడం కొంత కష్టం, ఎందుకంటే చిన్న జీవులలో "ఇన్సులిన్-లైక్" లేదా "IGF-1-లైక్" అని పిలువబడే అనేక జన్యువులు (నెమటోడ్ Caenorhabditis elegansలో కనీసం 37 ఉన్నాయి[12]) ఉన్నాయి, అయితే క్షీరదాలలో ఇన్సులిన్-లైక్ ప్రోటీన్లు కేవలం ఏడు సభ్యులను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి (insulin, IGFs, రిలాక్సిన్లు, EPIL, మరియు రిలాక్సిన్-లైక్ ఫ్యాక్టర్).[13] మానవ ఇన్సులిన్-లైక్ జన్యువులు స్పష్టంగా విభిన్న పాత్రలను కలిగి ఉన్నాయి, మానవులలో బహుళ ఇన్సులిన్-రిసెప్టర్-లైక్ ప్రోటీన్లు ఉన్నందున తక్కువ క్రాస్‌టాక్ ఉంటుంది. సరళమైన జీవులు సాధారణంగా తక్కువ గ్రాహకాలను కలిగి ఉంటాయి; ఉదాహరణకు, నెమటోడ్ C. elegansలో ఒకే ఇన్సులిన్-లైక్ గ్రాహకం ఉంటుంది.[14] అదనంగా, C. elegans గ్లూకోజ్ హోమియోస్టాసిస్‌కు ప్రతిస్పందనగా ఇన్సులిన్‌ను గ్రహించే (Islets of Langerhans) వంటి ప్రత్యేక అవయవాలను కలిగి ఉండవు. అంతేకాకుండా, IGF1 నెమటోడ్లలో డౌయర్ ఏర్పడటానికి కారణం కావడం ద్వారా జీవితకాలంపై ప్రభావం చూపుతుంది, ఇది C. elegans లార్వా యొక్క అభివృద్ధి దశ. దీనికి క్షీరదాల సంబంధం లేదు. అందువల్ల, క్షీరదాలలో IGF-1 లేదా ఇన్సులిన్ వృద్ధాప్యాన్ని ప్రభావితం చేయగలవా అనేది ఒక బహిరంగ ప్రశ్న, అయినప్పటికీ ఆహార నియంత్రణ దృగ్విషయాలు దీనికి సంబంధించి ఉండవచ్చని సూచన ఉంది.[15]

ఇతర అధ్యయనాలు క్యాన్సర్ మరియు డయాబెటిస్ వంటి వ్యాధులలో IGFలు పోషించే ముఖ్యమైన పాత్రను వెలికితీస్తున్నాయి, ఉదాహరణకు IGF-1 ప్రోస్టేట్ మరియు రొమ్ము క్యాన్సర్ కణాల పెరుగుదలను ప్రేరేపిస్తుందని చూపుతున్నాయి. IGF-1 కలిగించే క్యాన్సర్ ప్రమాదం గురించి పరిశోధకులు పూర్తి ఏకాభిప్రాయంతో లేరు.[16]

See also

References

  1. ↑ Younis, Shady (February 27, 2018). “The ZBED6–IGF2 axis has a major effect on growth of skeletal muscle and internal organs in placental mammals”. PNAS. 9 (115): E2048–E2057. Bibcode 2018PNAS..115E2048Y. doi:10.1073/pnas.1719278115. PMC PMC5834713. PMID 29440408.
  2. ↑ Takahashi Y, Kipnis DM, Daughaday WH (September 1968). “Growth hormone secretion during sleep”. The Journal of Clinical Investigation. 47 (9): 2079–90. doi:10.1172/JCI105893. PMC PMC297368. PMID 5675428.
  3. ↑ Giustina A, Mazziotti G, Canalis E (August 2008). “Growth hormone, insulin-like growth factors, and the skeleton”. Endocrine Reviews. 29 (5): 535–59. doi:10.1210/er.2007-0036. PMC PMC2726838. PMID 18436706.
  4. ↑ Sutton J, Lazarus L (October 1976). “Growth hormone in exercise: comparison of physiological and pharmacological stimuli”. Journal of Applied Physiology. 41 (4): 523–7. doi:10.1152/jappl.1976.41.4.523. PMID 985395.
  5. ↑ Gunnell D, Miller LL, Rogers I, Holly JM (November 2005). “Association of insulin-like growth factor I and insulin-like growth factor-binding protein-3 with intelligence quotient among 8- to 9-year-old children in the Avon Longitudinal Study of Parents and Children”. Pediatrics. 116 (5): e681-6. doi:10.1542/peds.2004-2390. PMID 16263982.
  6. ↑ Welch D, Dawes PJ (October 2007). “Childhood hearing is associated with growth rates in infancy and adolescence”. Pediatric Research. 62 (4): 495–8. doi:10.1203/PDR.0b013e3181425869. PMID 17667854.
  7. ↑ Rosenzweig, Steven A.; Atreya, Hanudatta S. (2010-10-15). “Defining the pathway to insulin-like growth factor system targeting in cancer”. Biochemical Pharmacology. 80 (8): 1115–1124. doi:10.1016/j.bcp.2010.06.013. PMC PMC2934757. PMID 20599789. ISSN 0006-2952.
  8. ↑ Boucher, Jeremie; Tseng, Yu-Hua; Kahn, C. Ronald (2010-05-28). “Insulin and Insulin-like Growth Factor-1 Receptors Act as Ligand-specific Amplitude Modulators of a Common Pathway Regulating Gene Transcription”. The Journal of Biological Chemistry. 285 (22): 17235–17245. doi:10.1074/jbc.M110.118620. PMC PMC2878077. PMID 20360006. ISSN 0021-9258.
  9. ↑ Bornfeldt KE, Arnqvist HJ, Dahlkvist HH, Skottner A, Wikberg JE (April 1988). “Receptors for insulin-like growth factor-I in plasma membranes isolated from bovine mesenteric arteries”. Acta Endocrinologica. 117 (4): 428–34. doi:10.1530/acta.0.1170428. PMID 2968745.
  10. ↑ Brismar, K.; Fernqvist-Forbes, E.; Wahren, J.; Hall, K. (1994). “Effect of insulin on the hepatic production of insulin-like growth factor-binding protein-1 (IGFBP-1), IGFBP-3, and IGF-I in insulin-dependent diabetes”. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 79 (3): 872–878. doi:10.1210/jcem.79.3.7521354. PMID 7521354. ISSN 0021-972X.
  11. ↑ Kenyon CJ (March 2010). “The genetics of ageing”. Nature. 464 (7288): 504–12. Bibcode 2010Natur.464..504K. doi:10.1038/nature08980. PMID 20336132. S2CID 2781311.
  12. ↑ Pierce SB, Costa M, Wisotzkey R, Devadhar S, Homburger SA, Buchman AR, Ferguson KC, Heller J, Platt DM, Pasquinelli AA, Liu LX, Doberstein SK, Ruvkun G (March 2001). “Regulation of DAF-2 receptor signaling by human insulin and ins-1, a member of the unusually large and diverse C. elegans insulin gene family”. Genes & Development. 15 (6): 672–86. doi:10.1101/gad.867301. PMC PMC312654. PMID 11274053.
  13. ↑ Honnen, Sebastian J.; Büchter, Christian; Schröder, Verena; Hoffmann, Michael; Kohara, Yuji; Kampkötter, Andreas; Bossinger, Olaf (2012-02-16). “C. elegans VANG-1 Modulates Life Span via Insulin/IGF-1-Like Signaling”. PLOS ONE. 7 (2). Bibcode 2012PLoSO...732183H. doi:10.1371/journal.pone.0032183. PMC PMC3281126. PMID 22359667. ISSN 1932-6203. article-number: e32183.
  14. ↑ Kimura KD, Tissenbaum HA, Liu Y, Ruvkun G (August 1997). “daf-2, an insulin receptor-like gene that regulates longevity and diapause in Caenorhabditis elegans”. Science. 277 (5328): 942–6. doi:10.1126/science.277.5328.942. PMID 9252323.
  15. ↑ Venz, Richard; Pekec, Tina; Katic, Iskra; Ciosk, Rafal; Ewald, Collin Yvès (2021-09-10). “End-of-life targeted degradation of DAF-2 insulin/IGF-1 receptor promotes longevity free from growth-related pathologies”. eLife. 10. doi:10.7554/eLife.71335. PMC PMC8492056. PMID 34505574. ISSN 2050-084X. article-number: e71335.
  16. ↑ Woods AG, Guthrie KM, Kurlawalla MA, Gall CM (April 1998). “Deafferentation-induced increases in hippocampal insulin-like growth factor-1 messenger RNA expression are severely attenuated in middle aged and aged rats”. Neuroscience. 83 (3): 663–8. doi:10.1016/S0306-4522(97)00539-3. PMID 9483550. S2CID 208782267.

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Insulin-like growth factor” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Insulin-like_growth_factor ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=ఇన్సులిన్-లైక్_గ్రోత్_ఫ్యాక్టర్&oldid=6055"