Молекулски облици везујућег протеина 2 за факторе раста сличне инсулину и њихова заступљеност у различитим патофизиолошким стањима

Abstract

Везујући протеин 2 за факторе раста сличне инсулину (IGFBP-2) у циркулацији се може јавити у три облика: као комплекс, мономер и фрагмент различитих молекулских маса. У оквиру ове докторске дисертације је утврђено да IGFBP-2 гради комплексе са α-2-макроглобулином (α2М). Релативни удео комплекса IGFBP-2/α2М у укупном IGFBP-2 не зависи директно од концентрације IGFBP-2 и α2М, већ зависи од различитих (пато)физиолошкихуслова у којима се организам налази. У овом раду су испитане различите методе за изоловање, мерење и карактеризацију комплекса IGFBP-2/α2М. Такође је испитана промена и могућа улога комплекса код пацијената са тумором. Познато је да мономер IGFBP-2 везује IGF лиганде са великим афинитетом и транспортује их до ткива где се, након протеолизе IGFBP-2, отпуштају и везују за специфичне ћелијске рецепторе. Осим као носач IGF пептида, IGFBP-2 испољава и независна метаболичка и митогена дејства. Везујући се за интегринске рецепторе (првенствено за α5β1), IGFBP-2 стимулише покретљивост ћелије и њено одвајање од околине, доприносећи метастатском потенцијалу. Неки фрагменти могу слабо везати IGF лиганде и интераговати са ћелијама. О комплексима IGFBP-2 у циркулацији до сада није било података у литератури. У раду је показано да се врста молекулских облика IGFBP-2 не мења под утицајем различитих (пато)физиолошких фактора, као што су старење, активно бављење спортом, оксидативни стрес, повећанa концентрацијa липида или глукозе, измењена протеолитичка активност, али се мења њихова количина и међусобни однос. Старењем се повећава концентрација мономера и фрагмената IGFBP-2 у циркулацији, као и α2М, а смањује се концентрација комплекса IGFBP-2/α2М. Јони цинка (II) подстичу олигомеризацију α2M, али не утичу на стварање комплекса. Пептидна секвенца RGD, која је важна за интеракцију IGFBP-2 са интегрином, није контактна секвенца за интеракцију IGFBP-2 са α2М. Код пацијената са тумором дебелог црева је измерена повећана концентрација укупног IGFBP-2 у циркулацији у односу на здраве људе, као и измењен међусобни однос молекулских форми. Повећана је концентрација мономера и фрагмената, а смањена комплекса. У ткиву дебелог црева су нађени само мономер и фрагменти...

In circulation, insulin-like growth factor binding protein 2 (IGFBP-2), can be found in three main forms: as a complex, monomer and assembley of fragments of differents molecular masses. In making this dissertation it was found that IGFBP-2 forms complexes with α-2-macroglobulin (α2M). Relative amount of IGFBP-2/α2M complex in total IGFBP-2 concentration does not depend on concentrations of IGFBP-2 and α2M, but from various (patho)physiological conditions in organism. In this work, different methods for isolation, measurement and characterisation of IGFBP-2/α2M complex were examined. An investigation on potential role of these complexes in patients with tumor was also conducted. It is known that IGFBP-2 monomer binds IGF ligands with high affinity and transports them to tissues where, after proteolysis, they are released, and bound to specific receptors. Except being the IGF carrier, IGFBP-2 exerts IGF-independent metabolic and mitogenic actions. It can bind to integrin receptors (primarily to α5β1) and stimulate cell motility and detachement from their surroundings, contributing to metastatic potential. Some fragments can loosely bind IGF ligands and interact with cells. Until know, there was no literature data about IGFBP-2 complexes in circulation. In this work, it was shown that the distribution of molecular species of IGFBP-2 does not change under the influence of different (patho)physiological factors, such as aging, intensive physical activity, oxidative stress, increased concentration of lipids and glucose, impaired proteolytic activity, but by the quantity and their mutual ratio change. With aging, the concentration of IGFBP-2 monomers and fragments, and α2M, in circulation increases, while the concentration of IGFBP-2/α2M complex decreases. Zinc ions encourage the α2M oligomerisation, but have no influence on complex formation. RGD peptide sequence, which is important for IGFBP-2 interaction with integrins, is not a contact sequence for interaction between IGFBP-2 and α2M. In serum of patients with colon cancer, increased concentration of IGFBP-2 was detected, as well as different relation of molecular forms. The concentration of monomer and fragments increased, while the concentration of complexes decreased...