Platelet Derived Growth Factor

Der Name Platelet-derived growth factor (PDGF, „Wachstumsfaktor aus Thrombozyten“) steht für eine Familie von vier Wachstumsfaktoren (PDGF-A, PDGF-B, PDGF-C und PDGF-D), die alle als Mitogen auf Zellen wirken, die ihren Ursprung im embryonalen Bindegewebe haben. Sie werden bei Verletzungen von Blutplättchen freigesetzt, um die Heilung des Gewebes zu stimulieren, und spielen bei der Embryogenese eine wichtige Rolle.[1]

Platelet-derived growth factor BB, Human.

Funktion

PDGF spielt eine Rolle bei der Embryogenese (besonders bei der Entwicklung von Niere, Blutgefäßen, Lungen und dem ZNS), bei Zellproliferation, Zellmigration, Wundheilung und Angiogenese und wird auch mit verschiedenen Krankheiten wie Arteriosklerose, Fibrose und Krebs in Verbindung gebracht.[1][2] Eine retrovirales Homolog von PDGF-B (v-sis) findet sich im Genom eines Affenvirus, der Sarkome hervorruft (WMSV, engl. Woolly Monkey Sarcoma Virus) und ist mitverantwortlich für die Tumorentwicklung.[3]

Die Wachstumsfaktoren treten in der Regel als Dimere auf (Homo- oder Heterodimere), die durch zwei Disulfidbrücken verbunden sind,[4] und binden so jeweils zwei Rezeptoren. Dadurch bringen sie die Rezeptoren nahe genug zusammen, dass sich diese gegenseitig an Tyrosinen phosphorylieren können. So aktiviert phosphorylieren sie dann andere Proteine im Zellinneren an spezifischen Tyrosinen und leiten das Signal weiter, wobei sie unter anderem auch den PI 3-Kinase-Signalweg aktivieren (siehe auch Rezeptor-Tyrosinkinase).

PDGF-Rezeptoren (PDGFRs) werden in verschiedenen Zellen gefunden, unter anderem werden Fibroblasten durch PDGF zur Zellteilung angeregt (wobei jedoch PDGF alleine nicht ausreichend ist, um die Zellteilung auch erfolgreich abzuschließen).[5]

Geschichte

1974 entdeckten Ross und Mitarbeiter, dass ein Faktor, der von Blutplättchen (engl. platelets) produziert wird, das Wachstum glatter Muskulaturzellen aus Affen sehr effektiv anregt.[6] Dieser Faktor wurde entsprechend seinem Vorkommen platelet-derived growth factor genannt und hat seither viel zum Verständnis der Signaltransduktion beigetragen. Während die klassischen PDGFs A und B bereits seit längerem bekannt sind, wurden PDGF-C (2000)[7] und PDGF-D (2001)[8] erst zu Beginn des 21. Jahrhunderts entdeckt.

Evolution

Die PDGF-Familie ist so eng mit der VEGF-Familie verwandt, dass die beiden oft als die PDGF/VEGF-Familie zusammengefasst werden. In wirbellosen Tieren kann man die Moleküle dieser beiden Familien nicht ohne weiteres voneinander unterscheiden und sie werden daher gemeinsam als PVFs (PDGF/VEGF-ähnliche Wachstumsfaktoren) bezeichnet.[9]

Siehe auch

Kosaki-Großwuchssyndrom

Quellen

X. Li, U. Eriksson: Novel PDGF family members: PDGF-C and PDGF-D. In: Cytokine Growth Factor Rev. Band 14, Nr. 2, April 2003, S. 91–98, PMID 12651221.
C. H. Heldin, B. Westermark: Mechanism of action and in vivo role of platelet-derived growth facto. In: Physiol Rev. Band 79, Nr. 4, Okt 1999, S. 1283–1316. PMID 10508235
L. T. Williams: The sis gene and PDGF. In: Cancer Surveys. Band 5, Nr. 2, 1986, ISSN 0261-2429, S. 233–241, PMID 3536086.
M. Andersson, A. Ostman, G. Bäckström, U. Hellman, C. George-Nascimento, B. Westermark, C. H. Heldin: Assignment of interchain disulfide bonds in platelet-derived growth factor (PDGF) and evidence for agonist activity of monomeric PDGF. In: J. Biol. Chem. Band 267, Nr. 16, 1992, S. 11260–11266. PMID 1317862
Interessant ist hier sicher, dass PDGF zwar stark stimulierend auf die Zellproliferation wirkt, aber in Abwesenheit von weiteren Faktoren geht die Zelle in den apoptotischen Zelltod, anstatt zu proliferieren. Vgl. hierzu: H. R. Kim u. a.: Platelet-derived growth factor induces apoptosis in growth-arrested murine fibroblasts. In: Proc Natl Acad Sci U S A. Band 92, Nr. 21, 10. Okt 1995, S. 9500–9504. PMID 7568162
R. Ross, J. Glomset, B. Kariya, L. Harker: A Platelet-Dependent, Serum Factor That Stimulates the Proliferation of Arterial Smooth Muscle Cells In Vitro. In: Proc Natl Acad Sci U S A. Band 71, Nr. 4 Apr, 1974, S. 1207–1210. PMID 4208546
X. Li, A. Ponten, K. Aase, L. Karlsson, A. Abramsson, M. Uutela, G. Backstrom, M. Hellstrom, H. Bostrom, H. Li, P. Soriano, C. Betsholtz, C. H. Heldin, K. Alitalo, A. Ostman, U. Eriksson: PDGF-C is a new protease-activated ligand for the PDGF alpha-receptor. In: Nat Cell Biol. Band 2, Nr. 5, Mai 2000, S. 302–309. PMID 10806482
E. Bergsten, M. Uutela, X. Li, K. Pietras, A. Ostman, C. H. Heldin, K. Alitalo, U. Eriksson: PDGF-D is a specific, protease-activated ligand for the PDGF beta-receptor. In: Nat Cell Biol. Band 3, Nr. 5, Mai 2001, S. 512–516. PMID 11331881.
M. Tarsitano, S. De Falco, V. Colonna, J. D. McGhee, M. G. Persico: The C. elegans pvf-1 gene encodes a PDGF/VEGF-like factor able to bind mammalian VEGF receptors and to induce angiogenesis. In: FASEB Journal. Band 20, Nr. 2, 2006, S. 227–233, doi:10.1096/fj.05-4147com.

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[Li_und_Eriksson-1] X. Li, U. Eriksson: Novel PDGF family members: PDGF-C and PDGF-D. In: Cytokine Growth Factor Rev. Band 14, Nr. 2, April 2003, S. 91–98, PMID 12651221.

[Heldin_et_al.-2] C. H. Heldin, B. Westermark: Mechanism of action and in vivo role of platelet-derived growth facto. In: Physiol Rev. Band 79, Nr. 4, Okt 1999, S. 1283–1316. PMID 10508235

[3] L. T. Williams: The sis gene and PDGF. In: Cancer Surveys. Band 5, Nr. 2, 1986, ISSN 0261-2429, S. 233–241, PMID 3536086.

[Andersson_et_al.-4] M. Andersson, A. Ostman, G. Bäckström, U. Hellman, C. George-Nascimento, B. Westermark, C. H. Heldin: Assignment of interchain disulfide bonds in platelet-derived growth factor (PDGF) and evidence for agonist activity of monomeric PDGF. In: J. Biol. Chem. Band 267, Nr. 16, 1992, S. 11260–11266. PMID 1317862

[Fibroblasten-5] Interessant ist hier sicher, dass PDGF zwar stark stimulierend auf die Zellproliferation wirkt, aber in Abwesenheit von weiteren Faktoren geht die Zelle in den apoptotischen Zelltod, anstatt zu proliferieren. Vgl. hierzu: H. R. Kim u. a.: Platelet-derived growth factor induces apoptosis in growth-arrested murine fibroblasts. In: Proc Natl Acad Sci U S A. Band 92, Nr. 21, 10. Okt 1995, S. 9500–9504. PMID 7568162

[Ross_et_al.-6] R. Ross, J. Glomset, B. Kariya, L. Harker: A Platelet-Dependent, Serum Factor That Stimulates the Proliferation of Arterial Smooth Muscle Cells In Vitro. In: Proc Natl Acad Sci U S A. Band 71, Nr. 4 Apr, 1974, S. 1207–1210. PMID 4208546

[Li_et_al.-7] X. Li, A. Ponten, K. Aase, L. Karlsson, A. Abramsson, M. Uutela, G. Backstrom, M. Hellstrom, H. Bostrom, H. Li, P. Soriano, C. Betsholtz, C. H. Heldin, K. Alitalo, A. Ostman, U. Eriksson: PDGF-C is a new protease-activated ligand for the PDGF alpha-receptor. In: Nat Cell Biol. Band 2, Nr. 5, Mai 2000, S. 302–309. PMID 10806482

[Bergsten_et_al.-8] E. Bergsten, M. Uutela, X. Li, K. Pietras, A. Ostman, C. H. Heldin, K. Alitalo, U. Eriksson: PDGF-D is a specific, protease-activated ligand for the PDGF beta-receptor. In: Nat Cell Biol. Band 3, Nr. 5, Mai 2001, S. 512–516. PMID 11331881.

[ReferenceB-9] M. Tarsitano, S. De Falco, V. Colonna, J. D. McGhee, M. G. Persico: The C. elegans pvf-1 gene encodes a PDGF/VEGF-like factor able to bind mammalian VEGF receptors and to induce angiogenesis. In: FASEB Journal. Band 20, Nr. 2, 2006, S. 227–233, doi:10.1096/fj.05-4147com.