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成長因子

索引 成長因子

成長因子(せいちょういんし、Growth factor)とは、動物体内において、特定の細胞の増殖や分化を促進する内因性のタンパク質の総称である。増殖因子、細胞増殖因子(さいぼうぞうしょくいんし)などともいう。様々な細胞学的・生理学的過程の調節に働いており、標的細胞の表面の受容体タンパク質に特異的に結合することにより、細胞間のシグナル伝達物質として働く。 歴史的には種々の生物や組織に対して成長を促進する物質を指し、ビタミンなども含んだが、現代ではほとんどの場合、上記の意味で用いられる。.

25 関係: 受容体上皮成長因子トランスフォーミング増殖因子トロンボポエチンプロテインキナーゼビタミンホルモンアポトーシスアクチビンインスリン様成長因子エリスロポエチンシグナル伝達タンパク質サイトカイン免疫系動物細胞線維芽細胞増殖因子顆粒球コロニー刺激因子血小板由来成長因子血管内皮細胞増殖因子骨形成タンパク質胚発生脳由来神経栄養因子GM-CSF

受容体

受容体(じゅようたい、receptor)とは、生物の体にあって、外界や体内からの何らかの刺激を受け取り、情報として利用できるように変換する仕組みを持った構造のこと。レセプターまたはリセプターともいう。下記のいずれにも受容体という言葉を用いることがある。.

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上皮成長因子

上皮成長因子(じょうひせいちょういんし、Epidermal Growth Factor; EGF)は53アミノ酸残基及び3つの分子内ジスルフィド結合から成る6045 Daのタンパク質。細胞表面に存在する上皮成長因子受容体 (EGFR) にリガンドとして結合し、細胞の成長と増殖の調節に重要な役割をする。上皮増殖因子、上皮細胞成長因子、上皮細胞増殖因子とも呼ばれる。胃酸分泌抑制因子β、ウロガストロンβと同一物質である。1962年、マウス新生児に投与すると成長を促進する物質として、スタンリー・コーエンらによって唾液腺から発見された。.

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トランスフォーミング増殖因子

トランスフォーミング増殖因子(トランスフォーミングぞうしょくいんし、Transforming growth factor、TGF)またはトランスフォーミング成長因子(トランスフォーミングせいちょういんし)は、自然に存在する多くの特色ある増殖因子の1つである。他の多数のシグナル経路と同様に組織発生、細胞分化、胚発育における極めて重要な役割を果たす。.

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トロンボポエチン

トロンボポエチン(英:Thrombopoietin、TPO)は血小板の前駆細胞の増殖および分化に関与する造血因子である。血小板は造血幹細胞から巨核球を経て分化し、血液凝固において重要な役割を果たすと共に、種々の免疫反応にも関与している。巨核球や血小板の形成には種々のサイトカインが関与しており、インターロイキン(IL)-1、-3、-4、-6、-7、-11やGM-CSF、エリスロポエチン(EPO)、幹細胞因子(SCF)によって促進される。TPOは血小板の形成を促進する活性を有することが1958年から示唆されており、精製・同定を試みるも成功するには至らなかったが、1994年にはじめてTPOのクローニングが行われた。その後、TPOは巨核球コロニーの形成を抑制する機能を持つc-mplのリガンドであることが解明され、造血系細胞の産生に重要な因子であると考えられている。.

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プロテインキナーゼ

プロテインキナーゼ (Protein kinase; プロテインカイネース) は、タンパク質分子にリン酸基を付加する(リン酸化する)酵素である。タンパク質キナーゼあるいは英語風にプロテインカイネースとも呼ぶ。キナーゼ(リン酸基転移酵素)の中でタンパク質をリン酸化するキナーゼをプロテインキナーゼと呼ぶが、このプロテインキナーゼのことを特にキナーゼと呼ぶことが多い(本記事では以後単にキナーゼという)。.

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ビタミン

ビタミン(ヴィタミン、 )は、生物の生存・生育に微量に必要な栄養素のうち、炭水化物・タンパク質・脂質以外の有機化合物の総称である(なお栄養素のうち無機物はミネラルである)。 生物種によってビタミンとして働く物質は異なる。たとえばアスコルビン酸はヒトにはビタミンCだが、多くの生物にはそうではない。ヒトのビタミンは13種が認められている。 ビタミンは機能で分類され、物質名ではない。たとえばビタミンAはレチナール、レチノールなどからなる。 ビタミンはほとんどの場合、生体内で十分量合成することができないので、主に食料から摂取される(一部は腸内細菌から供給される)。ビタミンが不足すると、疾病や成長障害が起こりうる(ビタミン欠乏症)。日本では厚生労働省が日本人の食事摂取基準によって各ビタミンの指標を定めており、摂取不足の回避を目的とする3種類の指標と、過剰摂取による健康障害の回避を目的とする指標、及び生活習慣病の予防を目的とする指標から構成されている。.

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ホルモン

ホルモン(Hormon、hormone)は、狭義には生体の外部や内部に起こった情報に対応し、体内において特定の器官で合成・分泌され、血液など体液を通して体内を循環し、別の決まった細胞でその効果を発揮する生理活性物質を指す生化学辞典第2版、p.1285 【ホルモン】。ホルモンが伝える情報は生体中の機能を発現させ、恒常性を維持するなど、生物の正常な状態を支え、都合よい状態にする生化学辞典第2版、p.1285 【ホルモン作用】重要な役割を果たす。ただし、ホルモンの作用については未だわかっていない事が多い。.

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アポトーシス

アポトーシス、アポプトーシス (apoptosis) とは、多細胞生物の体を構成する細胞の死に方の一種で、個体をより良い状態に保つために積極的に引き起こされる、管理・調節された細胞の自殺すなわちプログラムされた細胞死(狭義にはその中の、カスパーゼに依存する型)のこと。ネクローシス(necrosis)の対義語として使われる事が多い。 Apoptosis の語源はギリシャ語の“”, apoptosis アポプトーシス:「apo-(離れて)」と「ptosis(下降)」に由来し、「(枯れ葉などが木から)落ちる」という意味である。英語ではと発音されるが、この語が最初に提唱された論文では2番目のpを黙字としている。.

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アクチビン

アクチビン (activin) は卵胞刺激ホルモン (FSH) の合成と分泌を促進し、月経周期を調節する役割を持ったペプチドである。インヒビンとは逆の作用を持つ。性腺、下垂体、胎盤や他の臓器で産生される。.

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インスリン様成長因子

インスリン様成長因子(インスリンようせいちょういんし、IGFs、Insulin-like growth factors)はインスリンと配列が高度に類似したポリペプチドである。細胞培養ではインスリンと同様に有糸分裂誘発などの反応を引き起こす。IGF-2は初期の発生に要求される第一の成長因子であると考えられるのに対し、IGF-1の発現は後の段階で見られる。マウスでの遺伝子ノックアウトによってこれが確かめられたが、他の動物ではこれらの遺伝子発現の調節を別々の方法で調節するらしい。IGF-2が胎児の発生に必要とされている間は、脳、肝臓、腎臓の発生と機能に関しても必要である。 インスリン様成長因子1(IGF-1)は主に肝臓で成長ホルモン(GH)による刺激の結果分泌される。IGF-1はソマトメジンCとも呼ばれる。人体の殆どの細胞、特に筋肉、骨、肝臓、腎臓、神経、皮膚及び肺の細胞はIGF-1の影響を受ける。インスリン様効果に加え、IGF-1は細胞成長(特に神経細胞)と発達そして同様に細胞DNA合成を調節する。 IGF-2は哺乳類では脳、腎臓、膵臓及び筋肉より分泌される。IGF-1よりも特異的な作用をし、大人ではインスリンの600倍の濃度でみられる。 IGF-1とIGF-2はIGF結合タンパク質として知られる遺伝子ファミリーにより調節される。これらのたんぱく質は、おそらく受容体への配達を助け、IGFの半減期を伸ばすことでのIGF作用の促進とIGF-1受容体への結合の妨害によるIGFの作用の抑制の両方へ関わる複合体となってIGFの作用の調節を助ける。近年、6つのIGF結合タンパク質(IGFBP1-6)が特徴づけられた。一方でIGFに媒介されない機能がそれらのタンパク質で提唱されるが、決定的な証拠は示されていない。 最近注目を受ける研究によりIGF軸が加齢に重要な役割をしていることが示された。線虫、ショウジョウバエ及び他の生物は哺乳類のIGFに対応する遺伝子のノックアウトにより寿命が延びた。明確に、IGF/インスリン軸は古い進化の起源を持つ。別の研究でIGFがガンや糖尿病の様な疾患での重要な役割、例えばIGF-1は前立腺癌と乳癌の細胞の成長を刺激することなどが明らかにされ始めた。1-3研究者はIGF-1によるガンのリスクの度合いに関して完全な合意に至っていない。 それらの効果を誘発するためにそれらの成長因子が使う主な受容体の決定への更なる研究が求められている。近年はIGFがインスリン受容体、IGF-1受容体、IGF-2受容体、インスリン関連受容体およびおそらくは他の受容体に結合する事が知られている。IGF-1とIGF-2は、IGF-1受容体に強力に結合し活性化させることに加え、インスリン受容体と弱く結合する。IGF-2受容体はIGF-2とだけ結合し、細胞内シグナル経路を活性化させない clearance receptor として働き、IGF-2捕捉媒介物として及びIGF-2シグナリング阻止のみで機能する。 IGF-1は乳汁中に存在し、特にウシ成長ホルモンを与えられた場合は顕著である。 糖質コルチコイドは、GH-IGF-1系を抑制する。小児期特有の糖質コルチコイドの副作用のひとつとして成長障害がみられる。GH分泌抑制、GH受容体発現抑制、IGF-1受容体発現抑制を引き起こす。.

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エリスロポエチン

リスロポエチン(Erythropoietin; 略称: EPO)とは、赤血球の産生を促進する造血因子の一つ(ホルモンともサイトカインとも)。分子量は約34000、165個のアミノ酸から構成されている。血液中のエリスロポエチン濃度は、貧血、赤血球増加症などの鑑別診断に用いられる。腎性貧血の治療に主に使用されているが、ドーピングにも使用され問題となっている。.

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シグナル伝達

本項においては、生体内におけるシグナル伝達(シグナルでんたつ; signal transduction)機構について記述する。 いかなる生命も周囲の環境に適応しなければならず、それは体内環境においても、個々の細胞においてすらも同様である。そしてその際には、何らかの形で情報を伝達しなければならない。この情報伝達機構をシグナル伝達機構と称し、通常、様々なシグナル分子によって担われる。それらへの応答として、細胞の運命や行動は決定される。.

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タンパク質

ミオグロビンの3D構造。αヘリックスをカラー化している。このタンパク質はX線回折によって初めてその構造が解明された。 タンパク質(タンパクしつ、蛋白質、 、 )とは、20種類存在するL-アミノ酸が鎖状に多数連結(重合)してできた高分子化合物であり、生物の重要な構成成分のひとつである生化学辞典第2版、p.810 【タンパク質】。 構成するアミノ酸の数や種類、また結合の順序によって種類が異なり、分子量約4000前後のものから、数千万から億単位になるウイルスタンパク質まで多種類が存在する。連結したアミノ酸の個数が少ない場合にはペプチドと言い、これが直線状に連なったものはポリペプチドと呼ばれる武村(2011)、p.24-33、第一章 たんぱく質の性質、第二節 肉を食べることの意味ことが多いが、名称の使い分けを決める明確なアミノ酸の個数が決まっているわけではないようである。 タンパク質は、炭水化物、脂質とともに三大栄養素と呼ばれ、英語の各々の頭文字を取って「PFC」とも呼ばれる。タンパク質は身体をつくる役割も果たしている『見てわかる!栄養の図解事典』。.

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サイトカイン

イトカイン(cytokine) は、細胞シグナリングにおいて重要な小さい蛋白質(およそ5 - 20 kDa)であり、広範かつ緩やかな分類概念である。細胞からのサイトカイン分泌は周囲の細胞の行動に影響する。サイトカインはオートクリン、パラクリン、および内分泌のシグナリングに免疫調節因子として関与するといえる。サイトカインのホルモンとの明確な違いについては現在研究途上にある。サイトカインにはケモカイン、インターフェロン、インターロイキン、リンホカイン、および腫瘍壊死因子が含まれる一方、例えばエリスロポエチンのように多少の用語上の重複があるものの、一般的にはホルモンと成長因子は含まれない。サイトカインは多様な細胞により産生される。それにはマクロファージ、Bリンパ球、Tリンパ球、肥満細胞といった免疫細胞のほかに内皮細胞、線維芽細胞、各種の間葉系細胞をも含む。したがい、ある1つのサイトカインが多種類の細胞により産生されることがありうる。Horst Ibelgaufts.

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免疫系

免疫系(めんえきけい、immune system)とは、生体内で病原体などの非自己物質やがん細胞などの異常な細胞を認識して殺滅することにより、生体を病気から保護する多数の機構が集積した機構である。精密かつダイナミックな情報伝達を用いて、細胞、組織、器官が複雑に連係している。この機構はウイルスから寄生虫まで広い範囲の病原体を感知し、作用が正しく行われるために、生体自身の健常細胞や組織と区別しなければならない。 この困難な課題を克服して生き延びるために、病原体を認識して中和する機構が一つならず進化した。細菌のような簡単な単細胞生物でもウイルス感染を防御する酵素系をもっている。その他の基本的な免疫機構は古代の真核生物において進化し、植物、魚類、ハ虫類、昆虫に残存している。これらの機構はディフェンシンと呼ばれる抗微生物ペプチドが関与する機構であり、貪食機構であり、 補体系である。ヒトのような脊椎動物はもっと複雑な防御機構を進化させた。脊椎動物の免疫系は多数のタイプのタンパク質、細胞、器官、組織からなり、それらは互いに入り組んだダイナミックなネットワークで相互作用している。このようないっそう複雑な免疫応答の中で、ヒトの免疫系は特定の病原体に対してより効果的に認識できるよう長い間に適応してきた。この適応プロセスは適応免疫あるいは獲得免疫(あるいは後天性免疫)と呼ばれ、免疫記憶を作り出す。特定の病原体への初回応答から作られた免疫記憶は、同じ特定の病原体への2回目の遭遇に対し増強された応答をもたらす。獲得免疫のこのプロセスがワクチン接種の基礎である。 免疫系が異常を起こすと病気になる場合がある。免疫系の活動性が正常より低いと、免疫不全病が起こり感染の繰り返しや生命を脅かす感染が起こされる。免疫不全病は、重症複合免疫不全症のような遺伝病の結果であったり、レトロウイルスの感染によって起こされる後天性免疫不全症候群 (AIDS) や医薬品が原因であったりする。反対に自己免疫病は、正常組織に対しあたかも外来生物に対するように攻撃を加える、免疫系の活性亢進からもたらされる。ありふれた自己免疫病として、関節リウマチ、I型糖尿病、紅斑性狼瘡がある。免疫学は免疫系のあらゆる領域の研究をカバーし、ヒトの健康や病気に深く関係している。この分野での研究をさらに推し進めることは健康増進および病気の治療にも期待できる。.

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動物

動物(どうぶつ、羅: Animalia、単数: Animal)とは、.

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細胞

動物の真核細胞のスケッチ 細胞(さいぼう)とは、全ての生物が持つ、微小な部屋状の下部構造のこと。生物体の構造上・機能上の基本単位。そして同時にそれ自体を生命体と言うこともできる生化学辞典第2版、p.531-532 【単細胞生物】。 細胞を意味する英語の「cell」の語源はギリシャ語で「小さな部屋」を意味する語である。1665年にこの構造を発見したロバート・フックが自著においてcellと命名した。.

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線維芽細胞増殖因子

FGF10とFGFR2bの細胞外ドメインの複合体の構造 線維芽細胞増殖因子(せんいがさいぼうぞうしょくいんし、、FGF)は、血管新生、創傷治癒、胚発生に関係する成長因子の一種。FGFはヘパリン結合性タンパク質で、細胞表面のプロテオグリカンの一種ヘパラン硫酸と相互作用を持つことがFGFのシグナル伝達に不可欠なことが明らかになっている。FGFは広範囲な細胞や組織の増殖や分化の過程において重要な役割を果たしている。.

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顆粒球コロニー刺激因子

顆粒球コロニー刺激因子(かりゅうきゅうコロニーしげきいんし、granulocyte-colony stimulating factor)とは、サイトカインの一種で顆粒球産出の促進、好中球の機能を高める作用がある。英語の略号でG-CSFと表記することが多い。.

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血小板由来成長因子

血小板由来成長因子(けっしょうばんゆらいせいちょういんし、英:Platelet-Derived Growth Factor、PDGF)とは主に間葉系細胞(線維芽細胞、平滑筋細胞、グリア細胞等)の遊走および増殖などの調節に関与する増殖因子であり、PDGF/VEGFファミリーに属する。主に巨核球によって産生されるほか、血小板のα顆粒中にも含まれる。後の研究により、PDGFは上皮細胞や内皮細胞など様々な細胞によって産生されることが分かっている。PDGFにはPDGF-A、B、CおよびDの少なくとも4種類が存在するが、A鎖およびB鎖はジスルフィド結合を形成することによりホモあるいはヘテロ2量体構造をとり3種類のアイソフォーム(PDGF-AA、AB、BB)を有している。PDGFはチロシンキナーゼ関連型であるPDGF受容体(PDGFR)を介してその生理作用を発現することが知られている。.

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血管内皮細胞増殖因子

血管内皮細胞増殖因子(けっかんないひさいぼうぞうしょくいんし)は、脈管形成(胚形成期に、血管がないところに新たに血管がつくられること)および血管新生(既存の血管から分枝伸長して血管を形成すること)に関与する一群の糖タンパク。英語の vascular endothelial growth factor から VEGF(ブイイージーエフ)と呼ばれることが多い。その他、血管内皮細胞成長因子、血管内皮増殖因子、血管内皮成長因子などと呼ばれることもある。VEGFは主に血管内皮細胞表面にある血管内皮細胞増殖因子受容体 (VEGFR) にリガンドとして結合し、細胞分裂や遊走、分化を刺激したり、微小血管の血管透過性を亢進させたりする働きをもつが、その他単球・マクロファージの活性化にも関与する。正常な体の血管新生に関わる他、腫瘍の血管形成や転移など、悪性化の過程にも関与している。 1983年マウス腹水から血管透過性を亢進させる物質として発見され、1989年ウシ濾胞星状細胞の培養液から45 kDa(キロダルトン)の糖タンパクとしてVEGF-Aが単離、クローニングされた。.

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骨形成タンパク質

形成タンパク質(Bone Morphogenetic Protein, BMP)は骨、血管、腎臓の異常を治療する上で将来有望な信号タンパク質の遺伝子ファミリーである。 トランスフォーミング増殖因子β(TGF-β)スーパーファミリーに属している。BMPの細胞内のシグナルはSmadによって伝えられる。 この遺伝子群は胎児の発生に重要である。.

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胚発生

胚発生(はいはっせい、英語:embryogenesis)または生物学における発生(はっせい)とは、多細胞生物が受精卵(単為発生の場合もある)から成体になるまでの過程を指す。広義には老化や再生も含まれる。発生生物学において研究がなされる。.

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脳由来神経栄養因子

脳由来神経栄養因子(のうゆらいしんけいえいよういんし、BDNF; Brain-derived neurotrophic factorとも)は、標的細胞表面上にある特異的受容体TrkBに結合し、神経細胞の生存・成長・シナプスの機能亢進などの神経細胞の成長を調節する脳細胞の増加には不可欠な神経系の液性蛋白質である。 BDNFは、ヒトでは、BDNF遺伝子から生成される蛋白質である。 BDNFは、成長因子の中の神経栄養因子の一つであり、標準的な神経成長因子と関連している。神経栄養因子は、脳や末梢で見出される。.

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GM-CSF

GM-CSF(Granulocyte Macrophage colony-stimulating Factor:顆粒球単球コロニー刺激因子)は、多能性造血幹細胞に分化を促すサイトカインの一種。 IL(インターロイキン)-3,5などと協力し、多能性造血幹細胞を骨髄系前駆細胞(CFU-GEMM)に分化させ、これを前期赤芽球系前駆細胞(BFU-E)、顆粒球単球コロニー形成細胞(CFU-GM)、好酸球コロニー形成細胞(CFU-Eo)、好塩基球コロニー形成細胞(CFU-Ba)らに分化させる。更に、CFU-GMを好中球と単球に、CFU-Eoを好酸球に分化させる働きを持つ。(CFU-BaはIL-3,5により好塩基球に誘導される) このように主に細胞性免疫の主役である白血球(顆粒球、単球)の分化誘導作用をもつため、免疫賦活や骨髄刺激に用いられることもある。 Th細胞等が産生していることがわかっている。.

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