Insulinliknande tillväxtfaktor 1 (IGF-1), även kallad somatomedin C, är ett hormon som i sin molekylära struktur liknar insulin som spelar en viktig roll i barndomens tillväxt, och har anabola effekter hos vuxna.
IGF-1 är ett protein som hos människor kodas av IGF1-genen.IGF-1 består av 70 aminosyror i en enda kedja med tre intramolekylära disulfidbryggor. IGF-1 har en molekylvikt på 7,649 Daltons.I hundar, en gammal mutation i IGF1 är den primära orsaken till leksaksfenotypen.
IGF-1 produceras främst av levern. Produktionen stimuleras av tillväxthormon (GH). Det mesta av IGF-1 är bundet till en av 6 bindande proteiner (IGF-BP). IGFBP-1 regleras av insulin. IGF-1 produceras under hela livet; de högsta nivåerna av IGF-1-produktion sker under pubertetens tillväxtspurt. De lägsta nivåerna förekommer i spädbarnsåldern och hög ålder.
En syntetisk analog av IGF-1, mecasermin, används till barn för behandling av tillväxtsvikt.
IGF-1 är en primär mediator av effekterna av tillväxthormon (GH). Tillväxthormon görs i hypofysens främre körtel, släpps ut i blodomloppet, och stimulerar sedan levern att producera IGF-1. IGF-1 stimulerar sedan systemisk kroppstillväxt, och har tillväxtfrämjande effekter på nästan varje cell i kroppen, speciellt skelettmuskler, brosk, ben, lever, njure, nerv, hud, hematopoetisk, och lungceller. Förutom de insulinliknande effekterna, IGF-1 kan också reglera cellulär DNA-syntes.
IGF-1 binder till minst två cellytereceptortyrosinkinaser: IGF-1-receptorn (IGF1R), och insulinreceptorn. Dess primära verkan förmedlas genom bindning till dess specifika receptor, IGF1R, som finns på ytan av många celltyper i många vävnader. Bindning till IGF1R initierar intracellulär signalering. IGF-1 är en av de mest potenta naturliga aktivatorerna av AKT-signalvägen, en stimulator för celltillväxt och proliferation, och en potent hämmare av programmerad celldöd. IGF-1-receptorn verkar vara "fysiologiska" receptorn eftersom den binder IGF-1 med betydligt högre affinitet än vad insulinreceptorn gör. IGF-1 aktiverar insulinreceptorn vid ungefär 0.1 gånger insulinets styrka. En del av denna signalering kan vara via IGF1R/Insulin Receptor heterodimerer (Anledningen till förvirringen är att bindningsstudier visar att IGF1 binder insulinreceptorn 100 gånger sämre än insulin, men det korrelerar inte med den faktiska styrkan av IGF1 in vivo för att inducera fosforylering av insulinreceptorn, och hypoglykemi).[medicinsk stämning behövs]
IGF-1 binder och aktiverar sin egen receptor, IGF-1R, genom cellytexpressionen av receptortyrosinkinaser (RTK:s) och ytterligare signal genom multipla intracellulära transduktionskaskader. IGF-1R är den kritiska rollspelsinduceraren för att modulera de metaboliska effekterna av IGF-1 för cellulär åldrande och överlevnad. Vid en lokaliserad målcell, IGF-1R framkallar mediering av parakrin aktivitet. Efter dess aktivering sker initieringen av intracellulär signalering, vilket inducerar en mängd signalvägar. En viktig mekanistisk väg involverad i att förmedla en kaskad påverkar en nyckelväg som regleras av fosfatidylinositol-3 kinas (PI3K) och dess nedströmspartner, mTOR (däggdjursmålet för Rapamycin).Rapamycin binder med enzymet FKBPP12 för att hämma mTORC1-komplexet. mTORC2 förblir opåverkad och svarar genom att uppreglera AKT, drivsignaler genom den inhiberade mTORC1. Fosforylering av eukaryot translationsinitieringsfaktor 4E (EIF4E) av mTOR undertrycker kapaciteten hos eukaryot translationsinitieringsfaktor 4E-bindande protein 1 (EIF4EBP1) för att hämma EIF4E och sakta ner ämnesomsättningen. En mutation i signalvägen PI3K-AKT-mTOR är en stor faktor i bildandet av tumörer som huvudsakligen finns på huden, inre organ, och sekundära lymfkörtlar (Kaposi sarkom).IGF-1R tillåter aktivering av dessa signalvägar och reglerar därefter cellulär livslängd och metaboliskt återupptag av biogena substanser. Ett terapeutiskt tillvägagångssätt inriktat på att minska sådana tumörsamlingar skulle kunna induceras av ganitumab. Ganitumab är en monoklonal antikropp (mAb) riktad antagonistiskt mot IGF-1R. Ganitumab binder till IGF-1R, förhindrar bindning av IGF-1 och den efterföljande triggningen av PI3K-mTOR-signalvägen; hämning av denna pro-överlevnadsväg kan resultera i hämning av tumörcellexpansion och induktion av tumörcellapoptos.[citat behövs]
Insulinliknande tillväxtfaktor 1 har visat sig binda och interagera med alla sju IGF-1-bindande proteinerna (IGFBP): IGFBP1, IGFBP2, IGFBP3, IGFBP4, IGFBP5, IGFBP6, och IGFBP7.[medicinsk stämning behövs] Vissa IGFBP är hämmande. Till exempel, både IGFBP-2 och IGFBP-5 binder IGF-1 med en högre affinitet än den binder till sin receptor. Därför, ökningar i serumnivåer av dessa två IGFBP resulterar i en minskning av IGF-1-aktivitet.
