RTK | Learn Science at Scitable

Po zkřížené fosforylaci slouží cytoplazmatické ocásky RTK jako dokovací platformy pro různé intracelulární proteiny zapojené do přenosu signálu. Tyto proteiny mají zvláštní doménu – nazývanou SH2 – která se váže na fosforylované tyroziny v cytoplazmatických ocáskách receptorů RTK. Na aktivovaný RTK se může současně vázat více než jeden protein obsahující SH2, což umožňuje současnou aktivaci více nitrobuněčných signálních drah. Aktivace RTK nakonec vede ke změnám v transkripci genů. Signalizace se stává složitou, když signály putují z membrány do jádra, a to v důsledku vzájemného ovlivňování mezi meziprodukty v různých signálních drahách v buňce (obrázek 1).

Schéma ukazuje, jak vazba ligandu na receptorové tyrozinkinázy (RTK) vede k aktivaci RTK. RTKs se nacházejí v horizontální plazmatické membráně. Four different stages are shown: the RTKs before ligand binding, the dimerization of the RTKs after ligand binding, the phosphorylation of the RTKs, and the binding of various cytoplasmic proteins to the RTKs.

Figure 1: RTK activation involves the joining together and phosphorylation of proteins.

On the left, an unactivated RTK receptor (pink) encounters a ligand (red). Upon binding, the receptor forms a complex of proteins that phosphorylate each other. In turn, this phosphorylation affects other proteins in the cell that change gene transcription (not shown).

One of the most common intracellular signaling pathways triggered by RTKs is known as the mitogen-activated protein (MAP) kinase cascade, because it involves three serine-threonine kinases. Dráha začíná aktivací Ras, malého G proteinu ukotveného na plazmatické membráně. V neaktivním stavu je Ras vázán na GDP. Když se však proteiny obsahující SH2 spojí s aktivovanými RTK, způsobí, že Ras naváže GTP místo GDP a stane se aktivním. Poté navázaný GTP Ras (který sám o sobě není kinázou) aktivuje první serin-threoninovou kinázu v kaskádě MAP kináz. Každá ze tří kináz v této kaskádě pak fosforylováním aktivuje další. Protože všechny tři kinázy v této dráze fosforylují více substrátů, počáteční signál se v každém kroku zesiluje. Poslední enzym v dráze pak fosforyluje regulátory transkripce, což vede ke změně transkripce genů (obrázek 2). Tuto dráhu využívá mnoho růstových faktorů, včetně nervového růstového faktoru a růstového faktoru odvozeného od destiček.

Ne všechny RTK využívají k přenosu informací do jádra kaskádu MAP kináz. Například receptory růstového faktoru podobného inzulínu aktivují enzym fosfoinositid 3-kinázu, který fosforyluje inositolfosfolipidy v buněčné membráně, což následně vede k proteinkinázové kaskádě (odlišné od kaskády MAP kináz), která přenáší signál do jádra. Jiné RTK používají přímější cestu do jádra. Transkripční regulátory známé jako proteiny STAT, což je akronym pro přenašeče signálu a aktivátory transkripce, se vážou na fosforylované tyroziny v receptorech pro cytokiny a některé hormony. Po aktivaci se proteiny STAT přesunou přímo do jádra a způsobí změny v transkripci.

Schematický diagram znázorňuje kaskádu mitogenem aktivovaných proteinů (Map), jednotlivé kroky jsou odděleny šipkami. Ras a tři kinázy jsou znázorněny barevnými obdélníky. Phosphorylation events are represented by circles labeled with the letter P.

Figure 2: Ras MAP kinase activation: A common pathway activated by growth factors

RTKs can activate Ras, a protein that is tethered to the plasma membrane, by causing it to bind GTP. Once activated, Ras can do a variety of things. In this example, it activates an enzymatic cascade of MAP kinases. This results in potent changes in the cell, such as the alteration of key proteins and changes in gene transcription.

Napsat komentář Zrušit odpověď na komentář