Receptor do fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1

IGF1R
Estruturas disponíveis
PDBPesquisa Human UniProt: PDBe RCSB
Lista de códigos id do PDB

1IGR, 1JQH, 1K3A, 1M7N, 1P4O, 2OJ9, 2ZM3, 3D94, 3F5P, 3I81, 3LVP, 3LW0, 3NW5, 3NW6, 3NW7, 3O23, 3QQU, 4D2R, 4XSS, 5HZN

Identificadores
Nomes alternativosIGF1R
IDs externosOMIM: 147370 HomoloGene: 30997 GeneCards: IGF1R
Doenças Geneticamente Relacionadas
growth delay due to insulin-like growth factor I resistance[1]
Targeted by Drug
ceritinib, AP-26113, bms-754807, picropodophyllin[2]
Ontologia genética
Função molecular transferase activity
nucleotide binding
protein kinase activity
insulin-like growth factor binding
insulin receptor binding
insulin binding
kinase activity
phosphatidylinositol 3-kinase binding
insulin-like growth factor-activated receptor activity
GO:0001948, GO:0016582 ligação a proteínas plasmáticas
identical protein binding
transmembrane receptor protein tyrosine kinase activity
insulin receptor substrate binding
protein tyrosine kinase activity
ATP binding
insulin-like growth factor I binding
insulin-activated receptor activity
Componente celular integral component of membrane
membrane
intracellular membrane-bounded organelle
receptor complex
membrana plasmática
integral component of plasma membrane
alphav-beta3 integrin-IGF-1-IGF1R complex
insulin receptor complex
axónio
Processo biológico GO:1901047 insulin receptor signaling pathway
insulin-like growth factor receptor signaling pathway
fosforilação
transmembrane receptor protein tyrosine kinase signaling pathway
positive regulation of cell migration
negative regulation of apoptotic process
protein tetramerization
positive regulation of DNA replication
protein phosphorylation
regulation of JNK cascade
GO:0046730, GO:0046737, GO:0046738, GO:0046736 resposta imunitária
positive regulation of cell population proliferation
peptidyl-tyrosine autophosphorylation
protein autophosphorylation
phosphatidylinositol 3-kinase signaling
phosphatidylinositol-mediated signaling
GO:0072468 transdução de sinal
positive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase signaling
glucose homeostasis
positive regulation of protein-containing complex disassembly
positive regulation of MAPK cascade
GO:1903374 anatomical structure development
positive regulation of protein kinase B signaling
cellular response to glucose stimulus
dendritic spine maintenance
amyloid-beta clearance
positive regulation of cold-induced thermogenesis
cellular response to amyloid-beta
Sources:Amigo / QuickGO
Padrão de expressão RNA


Mais dados de referência de expressão
Ortólogos
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Entrez

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n/a

Ensembl

ENSG00000140443

n/a

UniProt

P08069

n/a

RefSeq (mRNA)

NM_000875
NM_001291858
NM_152452

n/a

RefSeq (proteína)

NP_000866
NP_001278787

n/a

Localização (UCSC)n/an/a
Pesquisa PubMed[3]n/a
Wikidata
Ver/Editar Humano

O receptor do fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1R ou IGF1R) é uma proteína encontrada na superfície das células humanas. É um receptor transmembrana [en] que é ativado por um hormônio chamado fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1) e por um hormônio relacionado chamado IGF-2. Ele pertence à grande classe de receptores de tirosina quinase. Esse receptor medeia os efeitos do IGF-1, que é um hormônio proteico polipeptídico semelhante à insulina em termos de estrutura molecular. O IGF-1 desempenha um papel importante no crescimento e continua a ter efeitos anabólicos em adultos, o que significa que ele pode induzir a hipertrofia do músculo esquelético e de outros tecidos-alvo. Os camundongos que não possuem o receptor de IGF-1 morrem no final do desenvolvimento e apresentam uma redução drástica na massa corporal. Isso atesta o forte efeito promotor de crescimento desse receptor.

Estrutura

Diagrama esquemático da estrutura do IGF-1R

Duas subunidades alfa e duas subunidades beta compõem o receptor de IGF-1. As subunidades α e β são sintetizadas a partir de um único precursor de mRNA. Em seguida, o precursor é glicosilado, clivado proteoliticamente e reticulado por ligações de cisteína para formar uma cadeia αβ transmembrana funcional.[4] As cadeias α estão localizadas extracelularmente, enquanto a subunidade β atravessa a membrana e é responsável pela transdução de sinal intracelular após a estimulação do ligante. O IGF-1R maduro tem um peso molecular de aproximadamente 320 kDa. O receptor é membro de uma família que consiste no receptor de insulina e no IGF-2R (e seus respectivos ligantes IGF-1 e IGF-2), juntamente com várias proteínas de ligação ao IGF.

Tanto o IGF-1R quanto o receptor de insulina têm um local de ligação para ATP, que é usado para fornecer os fosfatos para a autofosforilação. Há uma homologia de 60% entre o IGF-1R e o receptor de insulina. As estruturas dos complexos de autofosforilação dos resíduos de tirosina 1165 e 1166 foram identificadas em cristais do domínio da quinase do IGF1R.[5]

Em resposta à ligação do ligante, as cadeias α induzem a autofosforilação da tirosina das cadeias β. Esse evento desencadeia uma cascata de sinalização intracelular que, embora seja específica do tipo de célula, geralmente promove a sobrevivência e a proliferação celular.[6][7]

Membros da família

Os receptores de tirosina quinase, incluindo o receptor de IGF-1, medeiam sua atividade causando a adição de grupos fosfato a tirosinas específicas em determinadas proteínas dentro de uma célula. Essa adição de fosfato induz o que é chamado de cascatas de "sinalização celular", e o resultado usual da ativação do receptor de IGF-1 é a sobrevivência e a proliferação em células compatíveis com a mitose e o crescimento (hipertrofia) em tecidos como o músculo esquelético e o músculo cardíaco.

Função

Desenvolvimento embrionário

Durante o desenvolvimento embrionário, a via do IGF-1R está envolvida no desenvolvimento dos botões dos membros.

Lactação

A via de sinalização do IGFR é de importância fundamental durante o desenvolvimento normal do tecido da glândula mamária durante a gravidez e a lactação. Durante a gravidez, há uma intensa proliferação de células epiteliais que formam o tecido do ducto e da glândula. Após o desmame, as células sofrem apoptose e todo o tecido é destruído. Vários fatores de crescimento e hormônios estão envolvidos nesse processo geral, e acredita-se que o IGF-1R tenha funções na diferenciação das células e um papel fundamental na inibição da apoptose até que o desmame seja concluído.

Sinalização da insulina

O IGF-1 se liga a pelo menos dois receptores de superfície celular: o receptor de IGF1 (IGF1R) e o receptor de insulina. O receptor de IGF-1 parece ser o receptor "fisiológico" - ele se liga ao IGF-1 com afinidade significativamente maior do que se liga à insulina.[8] Assim como o receptor de insulina, o receptor de IGF-1 é um receptor tirosina quinase, o que significa que ele sinaliza causando a adição de uma molécula de fosfato em determinadas tirosinas. O IGF-1 ativa o receptor de insulina em aproximadamente 10% da potência da insulina. Parte dessa sinalização pode ser feita por meio de heterodímeros IGF1R/receptor de insulina (o motivo da confusão é que os estudos de ligação mostram que o IGF-1 se liga ao receptor de insulina 100 vezes menos bem do que a insulina, mas isso não se correlaciona com a potência real do IGF-1 in vivo na indução da fosforilação do receptor de insulina e da hipoglicemia).

Envelhecimento

Estudos em camundongos fêmeas demonstraram que tanto o núcleo supraóptico (NSO) quanto o núcleo paraventricular [en] (PVN) perdem aproximadamente um terço das células imunorreativas ao IGF-1R com o envelhecimento normal. Além disso, os camundongos idosos com restrição calórica (RC) perderam um número maior de células não imunorreativas ao IGF-1R, enquanto mantiveram contagens semelhantes de células imunorreativas ao IGF-1R em comparação com os camundongos idosos-Al. Consequentemente, os camundongos antigos com RC apresentam uma porcentagem maior de células imunorreativas ao IGF-1R, refletindo o aumento da sensibilidade hipotalâmica ao IGF-1 em comparação com os camundongos que envelhecem normalmente.[9][10]

Craniossinostose

Mutações no IGF1R foram associadas à craniossinostose.[11]

Tamanho do corpo

Foi demonstrado que o IGF-1R tem um efeito significativo sobre o tamanho corporal em raças de cães pequenos.[12] Um "SNP não sinônimo no chr3:44.706.389 que altera uma arginina altamente conservada no aminoácido 204 para histidina" está associado a um tamanho corporal particularmente pequeno. "Prevê-se que essa mutação impeça a formação de várias ligações de hidrogênio no domínio rico em cisteína da subunidade extracelular de ligação ao ligante do receptor. Nove das 13 raças de cães pequenos carregam a mutação e muitos cães são homozigotos para ela." Foi demonstrado que indivíduos menores de várias raças de pequeno e médio porte também são portadores dessa mutação.

Os camundongos portadores de apenas uma cópia funcional do IGF-1R são normais, mas apresentam uma redução de aproximadamente 15% na massa corporal. Também foi demonstrado que o IGF-1R regula o tamanho corporal em cães. Uma versão mutante desse gene é encontrada em várias raças de cães pequenos.[12]

Inativação/deleção do gene

A deleção do gene do receptor de IGF-1 em camundongos resulta em letalidade durante o desenvolvimento embrionário inicial e, por esse motivo, a insensibilidade ao IGF-1, diferentemente do caso da insensibilidade ao hormônio do crescimento (GH) (síndrome de Laron [en]), não é observada na população humana.[13]

Significado clínico

Câncer

O IGF-1R está envolvido em vários tipos de câncer,[14][15] inclusive cânceres de mama, próstata e pulmão. Em alguns casos, suas propriedades antiapoptóticas permitem que as células cancerosas resistam às propriedades citotóxicas dos medicamentos quimioterápicos ou da radioterapia. No câncer de mama, em que os inibidores de EGFR, como o erlotinibe, estão sendo usados para inibir a via de sinalização do EGFR, o IGF-1R confere resistência ao formar metade de um heterodímero (consulte a descrição da transdução de sinal do EGFR na página sobre o erlotinibe), permitindo que a sinalização do EGFR seja retomada na presença de um inibidor adequado. Esse processo é chamado de crosstalk entre EGFR e IGF-1R. Além disso, ele está implicado no câncer de mama, aumentando o potencial metastático do tumor original ao conferir a capacidade de promover a vascularização.

Níveis elevados de IGF-IR são expressos na maioria dos tumores primários e metastáticos de pacientes com câncer de próstata.[16] As evidências sugerem que a sinalização do IGF-IR é necessária para a sobrevivência e o crescimento quando as células do câncer de próstata progridem para a independência androgênica.[17] Além disso, quando as células imortalizadas do câncer de próstata que imitam a doença avançada são tratadas com o ligante IGF-1R, IGF-1, as células se tornam mais móveis.[18] Os membros da família de receptores IGF e seus ligantes também parecem estar envolvidos na carcinogênese de tumores mamários de cães.[19][20] O IGF1R é amplificado em vários tipos de câncer com base na análise dos dados do TCGA, e a amplificação do gene pode ser um mecanismo para a superexpressão do IGF1R no câncer.[21]

Células de câncer de pulmão estimuladas com glicocorticoides foram induzidas a um estado de dormência reversível que dependia do IGF-1R e das vias de sinalização de sobrevivência que o acompanham.[22]

Inibidores

Devido à semelhança das estruturas do IGF-1R e do receptor de insulina (IR), especialmente nas regiões do local de ligação do ATP e das regiões de tirosina quinase, é difícil sintetizar inibidores seletivos do IGF-1R. Na pesquisa atual, destacam-se três classes principais de inibidores:

  1. Tirfostinas, como AG538[23] e AG1024. Esses produtos estão em fase inicial de testes pré-clínicos. Não se acredita que sejam competitivos em relação ao ATP, embora o sejam quando usados no EGFR, conforme descrito em estudos de QSAR. Apresentam alguma seletividade em relação ao IGF-1R em relação ao IR.
  2. Derivados de pirrolo(2,3-d)-pirimidina, como o NVP-AEW541, inventado pela Novartis, que apresenta uma seletividade muito maior (100 vezes) em relação ao IGF-1R do que ao IR.[24]
  3. Os anticorpos monoclonais são provavelmente os compostos terapêuticos mais específicos e promissores. O teprotumumabe [en] é uma terapia nova que mostra benefícios significativos para a Doença Ocular da Tireoide [en].

Interações

  • ARHGEF12 [en],[25]
  • C-src tirosina quinase [en],[26]
  • Gene CBL [en],[27]
  • EHD1 [en],[28]
  • GRB10 [en],[29][30][31][32]
  • IRS1 [en],[30][33][34]
  • Mdm2,[27]
  • NEDD4 [en],[27][29]
  • PIK3R3 [en],[35]
  • PTPN11 [en],[33][36]
  • Ativador 1 da proteína RAS p21 [en],[36]
  • SHC1 [en],[30][34][37]
  • SOCS2 [en],[38]
  • SOCS3 [en],[39] e
  • YWHAE [en].[40]

Regulação

Há evidências que sugerem que o IGF1R é regulado negativamente pelo microRNA miR-7.[41]

Ver também

Referências

  1. «Doenças geneticamente associadas a IGF1R ver/editar referências no wikidata» 
  2. «Drogas que interagem fisicamente com insulin like growth factor 1 receptor ver/editar referências no wikidata» 
  3. «Human PubMed Reference:» 
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  39. Dey BR, Furlanetto RW, Nissley P (Novembro de 2000). «Suppressor of cytokine signaling (SOCS)-3 protein interacts with the insulin-like growth factor-I receptor». Biochemical and Biophysical Research Communications. 278 (1): 38–43. PMID 11071852. doi:10.1006/bbrc.2000.3762 
  40. Craparo A, Freund R, Gustafson TA (Abril de 1997). «14-3-3 (epsilon) interacts with the insulin-like growth factor I receptor and insulin receptor substrate I in a phosphoserine-dependent manner». The Journal of Biological Chemistry. 272 (17): 11663–9. PMID 9111084. doi:10.1074/jbc.272.17.11663Acessível livremente 
  41. Jiang L, Liu X, Chen Z, Jin Y, Heidbreder CE, Kolokythas A, Wang A, Dai Y, Zhou X (Novembro de 2010). «MicroRNA-7 targets IGF1R (insulin-like growth factor 1 receptor) in tongue squamous cell carcinoma cells». The Biochemical Journal. 432 (1): 199–205. PMC 3130335Acessível livremente. PMID 20819078. doi:10.1042/BJ20100859 

Leitura adicional

  • Benito M, Valverde AM, Lorenzo M (Maio de 1996). «IGF-I: a mitogen also involved in differentiation processes in mammalian cells». The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 28 (5): 499–510. PMID 8697095. doi:10.1016/1357-2725(95)00168-9 
  • Butler AA, Yakar S, Gewolb IH, Karas M, Okubo Y, LeRoith D (Setembro de 1998). «Insulin-like growth factor-I receptor signal transduction: at the interface between physiology and cell biology». Comparative Biochemistry and Physiology. Part B, Biochemistry & Molecular Biology. 121 (1): 19–26. PMID 9972281. doi:10.1016/S0305-0491(98)10106-2 
  • Zhang X, Yee D (2001). «Tyrosine kinase signalling in breast cancer: insulin-like growth factors and their receptors in breast cancer». Breast Cancer Research. 2 (3): 170–5. PMC 138771Acessível livremente. PMID 11250706. doi:10.1186/bcr50Acessível livremente 
  • Gross JM, Yee D (Dezembro de 2003). «The type-1 insulin-like growth factor receptor tyrosine kinase and breast cancer: biology and therapeutic relevance». Cancer and Metastasis Reviews. 22 (4): 327–36. PMID 12884909. doi:10.1023/A:1023720928680 
  • Adams TE, McKern NM, Ward CW (Junho de 2004). «Signalling by the type 1 insulin-like growth factor receptor: interplay with the epidermal growth factor receptor». Growth Factors. 22 (2): 89–95. PMID 15253384. doi:10.1080/08977190410001700998 
  • Surmacz E, Bartucci M (Setembro de 2004). «Role of estrogen receptor alpha in modulating IGF-I receptor signaling and function in breast cancer». Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. 23 (3): 385–94. PMID 15595626 
  • Wood AW, Duan C, Bern HA (2005). Insulin-like growth factor signaling in fish. Col: International Review of Cytology. 243. [S.l.: s.n.] pp. 215–85. ISBN 978-0-12-364647-7. PMID 15797461. doi:10.1016/S0074-7696(05)43004-1 
  • Sarfstein R, Maor S, Reizner N, Abramovitch S, Werner H (Junho de 2006). «Transcriptional regulation of the insulin-like growth factor-I receptor gene in breast cancer». Molecular and Cellular Endocrinology. 252 (1–2): 241–6. PMID 16647191. doi:10.1016/j.mce.2006.03.018Acessível livremente 

Ligações externas

  • Receptor do fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1 nos Medical Subject Headings da Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA (MeSH)
  • v
  • d
  • e
Sistema endócrino: hormônios (Categoria:Hormônios peptídeos · Hormona esteroides)
Glândulas
endócrinas
Sistema Nervoso
Central
Hipotálamo
CRH  • Dopamina  • GHRH  • GnRH  • Somatostatina  • TRH
Neuro-hipófise
Adeno-hipófise
α (FSH FSHB, LH, TSH, CGA) • Prolactina • POMC (CLIP, ACTH, MSH, Endorfinas, Lipotropina) • GH
Glândula pineal
Eixo suprarrenal
Eixo tireoideo
Eixo gonadals
Eixo pancreático
Pâncreas endócrino: Glucagon  • Insulina  • Amilina  • Somatostatina  • Polipeptido pancreático
Glândulas
não-endócrinas
Sistema
Digestivo
Estômago
Duodeno
Colecistocinina (CCK)  • GIP  • Secretina  • Motilina  • VIP
Íleo
Enteroglucagon  • Peptídeo intestinal (PYY)  • Glicentina
Fígado
Timo
Tecido adiposo
Ossos
Rim
Coração
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