RTK

Una vez fosforiladas, las colas citoplasmáticas de los RTKs sirven como plataformas de acoplamiento para varias proteínas intracelulares implicadas en la transducción de señales. Estas proteínas tienen un dominio particular – llamado SH2 – que se une a las tirosinas fosforiladas en las colas citoplasmáticas de los receptores RTK. Más de una proteína con SH2 puede unirse al mismo tiempo a un RTK activado, lo que permite la activación simultánea de múltiples vías de señalización intracelular. En última instancia, la activación de los RTK provoca cambios en la transcripción de los genes. La señalización se vuelve compleja a medida que las señales viajan desde la membrana hasta el núcleo, debido a la diafonía entre los intermediarios de varias vías de señalización en la célula (Figura 1).

Un esquema muestra cómo la unión de un ligando a los receptores tirosina quinasa (RTKs) resulta en la activación de los RTKs. Las RTKs se encuentran en una membrana plasmática horizontal. 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).
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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. La vía comienza con la activación de Ras, una pequeña proteína G anclada a la membrana plasmática. En su estado inactivo, Ras se une al PIB. Sin embargo, cuando las proteínas que contienen SH2 se unen a las RTK activadas, hacen que Ras se una a GTP en lugar de GDP y se active. A continuación, el Ras unido a GTP (que no es en sí mismo una quinasa) activa la primera serina-treonina quinasa de la cascada de MAP quinasas. A continuación, cada una de las tres quinasas de esta cascada activa la siguiente fosforilándola. Como las tres quinasas de esta vía fosforilan múltiples sustratos, la señal inicial se amplifica en cada paso. A continuación, la última enzima de la vía fosforila los reguladores de la transcripción, lo que provoca un cambio en la transcripción de los genes (Figura 2). Muchos factores de crecimiento, incluidos el factor de crecimiento nervioso y el factor de crecimiento derivado de las plaquetas, utilizan esta vía.

No todos los RTKs utilizan la cascada de la MAP quinasa para enviar información al núcleo. Por ejemplo, los receptores del factor de crecimiento similar a la insulina activan la enzima fosfoinositida 3-cinasa, que fosforila los fosfolípidos de inositol en la membrana celular, dando lugar a su vez a una cascada de proteínas quinasas (distinta de la cascada de MAP quinasas) que transmite la señal al núcleo. Otros RTK utilizan una ruta más directa hacia el núcleo. Los reguladores transcripcionales conocidos como proteínas STAT, acrónimo de transductores de señales y activadores de la transcripción, se unen a las tirosinas fosforiladas de los receptores de las citoquinas y de algunas hormonas. Una vez activadas, las proteínas STAT se desplazan directamente al núcleo, provocando cambios en la transcripción.

Un diagrama esquemático muestra la cascada de proteínas activadas por mitógenos (Map), con flechas que separan los pasos. Ras y las tres quinasas están representadas por rectángulos de colores. 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.
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