МОЗГ

Междисциплинарный семинар Руководитель семинара — К.В. Анохин

Рубрики

Семинары




Рецепторы факторов роста с тирозинкиназной активностью (RTK)



Главная » Биология клетки » Рецепторы факторов роста с тирозинкиназной активностью (RTK)

Ноябрь 15, 2012

Поскольку рецепторные протеинкиназы фосфорилируют белки по тирозиновым остаткам, их относят к тирозинкиназам и называют рецепторами тирозинкиназными ( RTK )

Существует 19 классов рецепторных тирозинкиназ, выделяемых на основе гомологии первичной структуры, структурных характеристик и аминокислотных мотивов цитоплазматического домена, их основные типы представлены на рис
2 [ Wilks A.F., 1993, Shawver L.K et al, 1995 ].

Это большие белки. Так, рецептор эпидермального фактора роста состоит из 1186 аминокислот.

Эти рецепторы один раз проходят через мембрану. К середине 90-х годов выявлено четыре подтипа рецепторов типа тирозинкиназы (см. рис. 8. Рецепторы тирозинкиназные) и рис 7–5 — схема активации тирозинкиназных рецепторов.

Рецепторы ростовых факторов 1 типа с протинкиназной активностью

Рецепторы ростовых факторов 2 типа с протеинкиназной активностью

Рецепторы ростовых факторов 3 типа с протеинкиназной активностью

Рецепторы ростовых факторов 4 типа с протеинкиназной активностью

Действие рецептора определяется не только его принадлежностью к данному типу, но и субстратной специфичностью его тирозинкиназного домена.

В случае эпидермального фактора роста и фактора роста из тромбоцитов показано, что их рецепторы фосфорилируют гамма-1- изоформу фосфолипазы С, что приводит к ее активации [ Pandiella et
al., 1989 ]. Также фосфорилируются белки 3-киназа фосфатидининозитола, активатор ГТФазы белка ras (GAP белок ), киназы белков МАР, киназы белков raf, липокортин и белок c-crb B-2 [ Carpenter,
Cohen,1990 ].

RTK активируются лигандами, димеризуются и фосфорилируют внутриклеточные субстраты, порождая мощный сигнал, управляющий важными клеточными реакциями: пролиферацией, дифференцировкой, метаболизмом и генной экспрессией.

Многие RTK вовлечены в процессы злокачественного роста. Мутировавшие RTK могут генерировать внутриклеточный сигнал пролиферации и в отсутствии лиганда. Так, фактор роста, кодируемый NEW локусом, участвует в развитии рака легких.

Другие мутантные рецепторы факторов роста могут блокировать дифференцировку определенных типов клеток.

Структура и функционированние RTK рецепторов показано на рис. mb20–28. Для них характерно аутофосфорилирование, играющее большую роль в передаче сигнала.

С цитозольным доменом RTK связываются два типа белков, содержащие

SH2-домен, специфичные к фосфотирозиновым остаткам в активированных RTK:

адапторные белки GRB2, соединяющие рецептор с другими белками, но сами не передающие сигнала.

ферменты, связывающиеся с SH2 доменами, вовлеченные в сигнал-передающие пути: GAP, Syp фосфотаза, PI3 киназа, PLC гамма

Общим свойством рецепторов фактров роста является их склонность к димеризации и аутофосфорилированию.

Все известные клеточные рецепторы факторов роста относятся к группе каталитических: они обладают тирозинкиназной активностью, (RTK рецепторы) индуцируемой связыванием лиганда, и имеют соответствующий каталитический домен.

Эти рецепторы являются мультидоменными белками, с Mr около 190kDa, однократно пронизывающими плазматическую мембрану (кроме класса 3, см. рис. 8)

Надмембраная часть рецепторов содержит либо области, обогащенные Cys (классы 1–3), либо домены, аналогичные иммуноглобулинам (классы 4,5).

Далее следуют гидрофобный трансмембранный домен и подмембранный домен, различающийся у представителей разных классов, однако консервативный в пределах класса.

Подмембранные домены могут содержать оксиаминокислоты, фосфорилирование/дефосфорилирование которых модулирует различные аспекты передачи сигнала.

Интересный пример взаимодействия на этом уровне был описан для EGF-R и PDGF-R (Lin H. ea, 1986, цит по Ullrich A. and Schlessinger J.,
1990): активация PDGF-R вела к ослабленному клеточному ответу на EGF. Выясилось, что PDGF-R активирует PKC (рис. 12), которая в свою очередь фосфорилирует Thr 654 в подмембранном домене EGF-R. Это приводит к невозможности активации EGF-R, притом его сродство к лиганду не меняется.

Цитоплазматический тирозинкиназный домен является самой консервативной областью рецепторов. Он содержит сайт связывания ATP. У рецепторов классов 4 и 5 каталитический домен разделен на две части вставочной областью — до 100 гидрофильных аминокислотных остатка.

Показано, что каталитический домен всех факторов роста (GF-R) содержит по крайней мере один остаток Tyr (Tyr 857 для PDGF-R, Kazlauskas A.
and Cooper J. A., 1989), фосфорилирование которого регулирует киназную активность рецептора.

Вставочная область
(классы 4,5) также содержит Tyr (751 для PDGF-R, Kazlauskas A. and Cooper J. A., 1989), ответственый за ассоциацию рецептора с клеточными субстратами. В случае PDGF-R было показано, что вставочная область рецептора необходима для генерирования полного клеточного ответа на стимуляцию. Рецептор с мутацией в этом районе не индуцировал синтеза ДНК в клетках (линия СНО, Escobedo J. ea, 1988), однако повышение концентрации фосфоинозитидов имело место. см. рецепторные тирозинкиназы

Все рецепторные тирозинкиназы имеют сходное строение — состоят из лигандсвязывающего внеклеточного участка, гидрофобного трансмембранного домена и внутриклеточной (цитоплазматической) области. Последняя наряду с каталитическим тирозинкиназным доменом содержит регуляторные зоны.

Рецептор тирозинкиназный активированный: образов. белкового комплекса

Заметка: на нашем сайте Вы можете получить диплом на заказ без сопровождения и гарантий, но весьма хорошего качества и по привлекательным ценам. Практика убедительно показала, что все до сих пор реализованные нами работы были успешно защищены.