01 개요
기본 섬유아세포 성장 인자(bFGF)는 섬유아세포 성장 인자-2(FGF-2)로도 알려져 있으며, 최소 22개의 구조적으로 관련된 단백질을 포함하는 FGF 계열에 속합니다. FGF 계열은 광범위한 분열 촉진 및 세포 생존 활성을 나타내며, 배아 발달, 세포 증식, 형태 형성, 조직 복구, 종양 성장 및 침윤에 중요한 역할을 합니다.
FGF-2는 세포 표면의 헤파란 황산 프로테오글리칸(HSPG)에 결합하는 비당화 헤파린 결합 성장인자입니다. 뇌, 뇌하수체, 신장, 망막, 뼈, 고환, 부신, 간, 단핵구, 상피세포, 내피세포 등 다양한 조직에서 발현됩니다.
02 bFGF 구조
기본 특성
- 단백질 유형: 단일 사슬 폴리펩타이드; FGF 패밀리(FGF-2)
- 아미노산 서열: 155개 잔류물(인간 유래), ~17–18 kDa
- 이황화물 결합: 구조적 안정성에 중요한 3개의 보존된 이황화물 브릿지(Cys78–Cys96, Cys33–Cys101, Cys68–Cys129)를 포함합니다.
3D 구조
- 핵심 아키텍처: 주로 β-시트 구조
- 헤파린 결합 도메인: 양전하를 띤 잔기(예: Arg, Lys)가 풍부하여 헤파린/HSPG와의 결합을 강화하고, 단백질을 안정화하며, 수용체 활성화를 촉진합니다 . 주요 헤파린 결합 부위: Lys128, Arg129, Lys135 등
- FGFR 결합 부위: N 말단(β1–β2 루프) 및 C 말단(β10–β12 루프) 영역에 위치합니다. 헤파린은 기능적 bFGF–FGFR–HSPG 3중 복합체를 형성하기 위한 공동 수용체 역할을 합니다.
그림 1. bFGF 단백질의 구조 (출처: 위키피디아)
03 bFGF의 생물학적 기능
1. 세포 증식 촉진(예: 줄기세포, 섬유아세포)
- MAPK/ERK 활성화 → 사이클린 D1/CDK4/6 상향 조절 → G1/S 전환 촉진
- PI3K/AKT 활성화 → 세포사멸 억제(예: BAX 감소, BCL-2 증가)
2. 줄기세포(예: ESC/iPSC)의 다능성 유지
ERK 경로를 통해 Nanog/OCT4/SOX2와 시너지 효과 → 분화 억제, 미분화 상태 유지
3. 분화 유도(예: 신경, 골 형성, 혈관)
BMP, WNT 및 VEGF와 협력하여 계통별 유전자 발현을 조절합니다(예: 골형성을 위한 RUNX2, 신경형성을 위한 PAX6)
4. 혈관신생을 촉진합니다
- 내피세포 이동 및 증식을 촉진합니다(VEGF와 시너지 효과)
- 세포외 기질 리모델링을 위해 MMP를 상향 조절합니다.
04 작용 기전
bFGF는 수용체(FGFR)에 결합하고 하위 신호 전달 경로를 활성화함으로써 세포의 증식, 분화, 이동 및 생존을 조절합니다.
1. FGFR에 결합
bFGF는 수용체 티로신 키나아제(RTK)인 섬유아세포 성장 인자 수용체(FGFR1–4)에 결합합니다. FGFR 아형의 발현은 세포 유형에 따라 다릅니다.
2. HSPG의 역할
헤파란 황산 프로테오글리칸은 bFGF를 안정화하고 FGFR 이량체화를 촉진합니다. HSPG는 분해를 방지하고 bFGF-FGFR 친화도를 증가시킵니다.
3. 수용체 이량체화 및 활성화
리간드 결합은 FGFR 이량체화와 티로신 잔기의 자가인산화를 유도하여 어댑터 단백질(예: FRS2, PLCγ)을 모집하고 하위 경로를 활성화합니다.
4. 하류 신호 전달 경로
주요 신호 전달 경로는 다음과 같습니다.
그림 2. bFGF 신호 전달 경로
05 줄기세포 연구의 응용
1. ESC/iPSC 다능성 유지
줄기세포 치료에서 bFGF는 ESC/iPSC의 미분화 상태를 유지하는 데 중요한 요소이며, 종종 TGF-β/Nodal 신호전달과 함께 사용됩니다. bFGF는 MAPK/ERK 및 PI3K/AKT 경로를 활성화하여 줄기세포 증식을 촉진하고 자연발생적 분화를 억제합니다.
- 일반적으로 배양 배지에서 4~20 ng/mL로 사용됨
- 37°C에서 불안정하기 때문에 매일 보충이 필요합니다.
2. MSC 증식 촉진
- 증식을 촉진하고 노화를 지연시킵니다.
- 골수, 지방 조직 및 탯줄에서 MSC의 다능성을 유지합니다.
3. 지시된 분화를 유도합니다
- 신경 계통: 신경줄기세포 증식을 자극합니다. IGF 및 PDGF와 함께 작용합니다. 신경 재생을 지원할 수 있습니다.
- 골형성/연골형성: 초기 단계의 bFGF는 골형성을 향상시키고(BMP-2와 함께), 연골 공학에서 연골세포 증식을 촉진합니다.
- 혈관/내피세포: VEGF를 이용하여 재생 혈관 치료를 위한 내피세포 분화를 유도합니다.
4. 3D 배양 및 오가노이드 모델
기관계(예: 뇌, 장, 간)에서 핵심 성장인자로 작용하여 증식과 구조 형성을 촉진합니다.
5. 중간 최적화
- 무혈청 배지: 무혈청/저혈청 시스템을 위한 핵심 첨가제
- 클론 효율성: 세포 사멸을 감소시켜 단일 세포 클론 형성을 향상시킵니다.
노트
- 안정성: 37°C에서 빠르게 분해됨; 1~2일마다 보충
- 농도: 세포 유형에 따라 다름, 일반적으로 4–100 ng/mL
06 Yeasen의 GMP 등급 재조합 인간 FGF2/bFGF
Yeasen은 줄기세포 치료의 핵심 원료인 GMP 등급 재조합 인간 bFGF 단백질을 제공합니다. 당사의 bFGF는 대장균 에서 생산되어 높은 활성과 순도를 자랑하며, 동물성 성분을 포함하지 않고 GMP 규정을 준수합니다.
제품 QC 사양
GMP 등급 사이토카인 품질 시스템
제품의 장점
- 동물성 원료 불포함 : 동물성 성분, 동물성 바이러스, 병원성 물질, 외래 오염 물질이 없어 높은 생물학적 안전성을 보장합니다.
- 안정적인 품질 : 배치 간 변동을 최소화하여 일관되고 대량 생산이 가능하므로 재현 가능한 결과가 보장됩니다.
- 규정 준수 : 제조 장비 및 시설은 관련 규정 요구 사항을 준수하고 GMP 지침을 따르며, 임상 및 산업적 적용을 지원합니다.
- 약전 기반 출시 기준 : 제품은 약전 기준에 따라 출시되므로 신뢰할 수 있는 품질이 보장됩니다.
제품 데이터
고순도
그림 3. 인간 bFGF 단백질의 순도를 확인하는 SDS-PAGE 및 HPLC 분석: 순도 >95%, 검출 가능한 오염 단백질 없음.
높은 생물학적 활성
그림 4. Balb/c 3T3 세포를 사용한 세포 증식 분석: 생물학적 활성 ≥ 5.0 × 10⁶ IU/mg
07 제품 정보
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제품명 |
카탈로그 번호 |
사양 |
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91341ES |
10μg / 50μg / 1mg |
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91330ES |
10μg / 50μg / 100μg / 1mg |
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열 안정성 재조합 인간 bFGF/FGF-2 단백질 |
91334ES |
10μg / 50μg / 100μg / 1mg |
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재조합 인간 bFGF/FGF-2 단백질(HEK293) |
91344ES |
2μg / 50μg / 100μg / 1mg |
08 참고문헌
[1] Yuanyang T, Yongkang Q, Zhuanggui C, et al. FGF2, 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)의 면역 조절 인자. Front. Cell Dev. Biol. , 2020년 4월 2일, 제8권.